以色列卡梅罗公司的雷达透视设备能透视墙壁后的物体并三维成像 请问这种设备会被私人用来监控人么 求解惑
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雷达图像的透射收缩,顶底位移,阴影分别在近距端还是远距端更容易发生?为什么?
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成像雷达图像的空间特性
成像雷达侧向发射脉冲雷达波束,按回波到达的先后顺序成像(图版68),所以有其独特的空间特性,除投影性质为旋转斜距投影、地面分辨率分为互不相关的方位向分辨率和距离向分辨率外,还有:
(一)近距离压缩
雷达图像上,目标影像在距离向的空间位置,有斜距和地距两种显示形式,如图3-54,R为斜距,R=c·Δt/2,c为光速,Δt为雷达波往返目标所需的时间;Rg为地距,Rg=R·cosβ,β为俯角,指目标与雷达天线连线与水平面的夹角,在雷达波束照射区内,地面上各点所对应的俯角不等,近距离端大,远距离端小;φ称入射角,指入射的雷达波束与入射点处地表面法线的夹角。对于平坦地形,俯角与入射角互为余角,如果雷达波束的俯角沿途不变,则入射角将保持为常数。但当沿途地形坡度变化时,则有效入射角(φ)就随之而变化(图3-55)。
雷达是一个测距系统,直接测量的是雷达到目标的斜距,许多雷达图像沿距离向都用斜距显示。斜距显示的图像上,原来等长度的目标长度将被压缩,且近距离端比远距离端压缩的多,造成距离向的几何失真,这种现象称近距离压缩。如图3-54,地面上A、B、C三个目标长度相等,在斜距图像上的影像A1<B1<C1。地距图像能如实反映平坦地面目标间的距离关系,在地距图像上的影像A2=B2=C2。
(二)透视收缩
图3-53 SDOT星卫在赤道和纬度45°处重复成像
图3-54 雷达图像的距离显示形式
图3-55 俯角、入射角和坡度角的关系
图3-56 斜坡的雷达成像
图3-57 雷达阴影的产生及与俯角的关系
雷达波辐照到地面的斜坡的时间长短,决定了斜坡在雷达图像上的长短。所有面对雷达的斜坡,其雷达图像长度都比实际长度短,这种现象称为雷达的透视收缩。如图3-56,假设雷达波束到达斜坡顶部、中部、底部的斜距分别为RT、RM、RB,在(a)中,RB<RM<RT,雷达波先辐照到坡底再到辐照坡顶,坡底先成像,坡顶后成像,斜坡在斜距图像上影像长度为⊿R1,显然⊿R1小于坡长L,即斜坡长度在图像上被压缩了;(b)中,RB=RM=RT,坡底、坡腰、坡顶的回波同时返回雷达,成像于同一点;(c)中,RB>RM>RT,坡顶先成像而坡底后成像,斜坡影像长度也小于坡长L,斜坡同样被压缩。雷达图像的透视收缩,实际上是雷达波能量集中的表现,前坡收缩比后坡严重,前坡影像比后坡要亮,在整个斜坡收缩成一点时,影像最亮。
(三)雷达叠掩
一些坡度很大的目标,如陡峭的山峰等(图3-56(c)),在大俯角情况下,顶部比底部离雷达天线近,顶部先于底部成像,产生目标倒置的视觉效果,这种现象称为雷达叠掩(或顶底位移)。当有效入射角φ≤0时,便会产生叠掩现象,俯角越大,出现叠掩的几率越高。雷达叠掩多出现在近距离端,后坡不会产生叠掩。
(四)雷达阴影
雷达波沿直线传播,当受到高大目标阻挡时,目标背面将有雷达波照射不到的盲区,因不会有回波返回雷达,在图像的相应位置形成黑色调的暗区,这种暗区称雷达阴影。如图3-57,雷达阴影出现在距离向背离雷达的方向上,阴影大小与目标在雷达波束中所处的俯角范围及后坡的坡度角(α)有关,位置A,α<β,后坡整个被照射,无阴影;位置B,α=β,雷达波擦掠后坡,一般不形成阴影,若后坡起伏不平,会产生局部阴影;位置C-F,α>β,雷达波照射不到后坡,产生阴影。当后坡坡度角相同时,俯角越小,阴影越长,雷达阴影多出现在远距离处。
适当的阴影能增强图像的立体感,丰富地形信息,但阴影过大会掩盖许多地物信息,在地形起伏大的山区,应选用适当的雷达俯角,避免阴影过大。为补偿阴影区丢失的信息,突出显示不同方向的线性地物,可采用多视向成像,使在一种视向时的阴影区目标信息在另一视向的雷达图像上反映出来。
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