Текстурно-фрактальный анализ поляриметрических изображений, формируемых радиолокационными станциями с синтезированной апертурой

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Приведены все известные в настоящее время методы и способы формирования фрактальных признаков поляриметрических радиолокационных изображений. Кратко рассмотрен новый текстурно-фрактальный признак – направленная мультифрактальная сигнатура, измеряемая морфологически методом итерационных покрытий. Применительно к анализу поляриметрических изображений, формируемых радиолокационной станцией с синтезированной апертурой, предложена новая концепция их обработки, основанная на возможности учета поляризационных отличий наземных пространственно-распределенных объектов с помощью выявления мультифрактальных и анизотропных свойств их текстуры. Показан вариант интерпретации полученных результатов для автоматизации дальнейшего успешного решения специфических задач сегментации (классификации) подстилающей поверхности, обнаружения и распознавания наземных объектов.

Об авторах

В. А. Кузнецов

Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил “Военно-воздушная академия
им. профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина”

Email: potapov@cplire.ru
Российская Федерация, 394064, Воронеж, ул. Старых Большевиков, 54А

А. А. Потапов

Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: potapov@cplire.ru
Российская Федерация, 125009, Москва, ул. Моховая, 11, корп. 7

Список литературы

  1. Радиолокационные системы воздушной разведки, дешифрирование радиолокационных изображений / Под ред. Л.А. Школьного. М.: ВВИА, 2008.
  2. Кузнецов В.А. // Телекоммуникации. 2012. № 10. С. 31.
  3. Потапов А.А. Фракталы в радиофизике и радиолокации. М.: Логос, 2002; 2-е изд., 2005.
  4. Профессор Александр Алексеевич Потапов. Биобиблиографический указатель: Фракталы в действии / Под ред. Ю.В. Гуляева. М.: ЦПУ Радуга, 2019.
  5. Lee J.-S., Pottier E. Polarimetric Radar Imaging: from Basics to Applications. Boca Raton: CRC Press, 2009.
  6. Татаринов В.Н., Татаринов С.В, Лигтхарт Л.П. Введение в современную теорию поляризации радиолокационных сигналов. Т. 1. Поляризация плоских электромагнитных волн и её преобразования. Томск: Томский ун-т, 2012.
  7. Zyl J., Kim Y. Synthetic Aperture Radar Polarimetry. Hoboken: John Wiley & Sons, Inc., 2011.
  8. Лихачев В.П., Купряшкин И.Ф., Семенов В.В. Поляриметрические и интерферометрические режимы работы РСА в условиях помех. Воронеж: ВУНЦ ВВС “ВВА”, 2014.
  9. Hujnen J.R. // Electromagnetic Scattering. 1978. P. 653.
  10. Krogager E., Czyz Z.H. // Proc. 3rd Int. Workshop on Radar Polarimetry, IRESTE, Univ. Nantes, 1995. P. 106.
  11. Cameron W.L., Youssef N., Leung L.K. // IEEE Trans. 1996. V. GRS-34. № 3. P. 793.
  12. Freeman A., Durden S. // Proc. of SPIE. Radar Polarimetry. 1992. V. 1748. P. 213.
  13. Yamaguchi Y., Moriyama T., Ishido M. // IEEE Trans. 2005. V. GRS-43. № 8. P. 1699.
  14. Pauli W., Rose M.E. // Phys. Rev. 1936. V. 49. № 6. P. 462.
  15. Cloude S.R. Polarisation: Applications in Remote Sensing. Oxford: Oxford Univ. Press, 2009.
  16. Cloude S.R., Pottier E. // IEEE Trans. 1996. V. GRS-34. № 2. P. 498.
  17. Кузнецов В.А., Потоцкий А.Н. // Успехи совр. радиоэлектроники. 2017. № 3. С. 39.
  18. Потапов А.А., Кузнецов В.А., Потоцкий А.Н. // РЭ. 2021. Т. 66. № 5. С. 757.
  19. Потапов А.А., Кузнецов В.А., Потоцкий А.Н. // Радиолокация. Теория и практика. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2023. С. 97.
  20. Potapov A.A., Hao W., Shan X. Fractality of Wave Fields and Processes in Radar and Control. Guangzhou: South China Univ. Technol. Press, 2020.
  21. Potapov A.A. // 2022 IEEE Conf. Antenna Measurements & Applications (IEEE CAMA). Guangzhou, 14–17 Dec. N.Y.:IEEE, 2022. Paper No. 10002640. https://doi.org/10.1109/CAMA56352.2022.10002640
  22. Potapov A.A., German V.A. // Pattern Recognition and Image Analysis. 1998. V. 8. № 2. P. 226.
  23. Potapov A.A. // Universal J. Phys. Appl. 2017. V. 11. № 1. P. 13.
  24. Кузнецов В.А., Лихачев В.П., Потапов А.А. // Радиолокация, навигация, связь: Сб. тр. XXIX Междунар. науч.-техн. конф., посв. 70-летию кафедры радиофизики ВГУ. В 5 тт. Воронеж: ИД ВГУ, 2023. Т. 2. С. 283.
  25. Nayak S.R., Mishra J. // Perspectives in Science. 2016. V. 8. P. 412.
  26. Ivanovici M., Richard N. // IEEE Trans. 2011. V. IP-20. № 12. P. 227.
  27. Nikolaidis N.S., Nikolaidis I.N., Tsouros C.C. // Appl. Math. Comput. 2011. ArXiv abs/1107.2336 (2011). P. 1.
  28. Alsaidi N.M.G., Abdulaal W.J. // Eng. & Tech. J. 2015. V. 33. Pt B. № 4. P. 714.
  29. Brodatz P. Textures: A Photographic Album for Artists and Designers. N.Y.: Dover Publ., 1966.
  30. Martino G.D., Franceschetti G., Iodice A. et al. // 2014 IEEE Geosci. and Remote Sensing Symp. Quebec. 13‒18 Jul. N.Y.: IEEE, 2014. Paper No. 6947232.https://doi.org/10.1109/IGARSS.2014.6947232
  31. Iodice A., Natale A., Riccio D. // IEEE Trans. 2011. V. GRS-49. № 7. P. 2531.
  32. Martino G. Di, Riccio D., Zinno I. // IEEE Trans. 2012. V. GRS-50. № 2. P. 630.
  33. Schuler D.L., Ainsworth T.L., Krogager E. et al. // IEEE Trans. 2002. V. GRS-40. № 1. P. 30.
  34. Dmitriev A.V., Chimitdorzhiev T.N., Dagurov P.N. // Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing. 2016. V. 52. № 3. P. 245.
  35. Martino G.D., Iodice A., Riccio D. et al. // Proc. POLinSAR. Frascati, 28 Jan.–1 Feb. 2013. Frascatti: ESA-ESRIN, 2013. P. 123.
  36. Потапов А.А., Кузнецов В.А. // Радиолокация. Теория и практика. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2023. С. 108.
  37. Потапов А.А., Кузнецов В.А., Аликулов Е.А. // РЭ. 2022. Т. 67. № 1. С. 51.
  38. Потапов А.А., Кузнецов В.А., Аликулов Е.А. // Изв. вузов России. Радиоэлектроника. 2021. Т. 24. № 3. С. 6.
  39. Krzyszczak J., Baranowski P., Zubik M. et al. // Theoret. Appl. Climatology. 2019. V. 137. P. 1811.
  40. Купряшкин И.Ф., Лихачев В.П., Рязанцев Л.Б. // Журн. Радиоэлектроники. 2019. № 4. http://jre.cplire.ru/ jre/apr19/12/text.pdf.
  41. Купряшкин И.Ф., Лихачев В.П., Рязанцев Л.Б. Малогабаритные многофункциональные РЛС с непрерывным частотно-модулированным излучением. М.: Радиотехника, 2020.

© А.А. Потапов, В.А. Кузнецов, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».