Research for quasi-far field and super-resolution radar imaging method for autonomous mobile robot

自主移动机器人准远场超分辨雷达成像方法研究

• 批准号: 23760364
• 负责人: KIDERA SHOUHEI
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: The University of Electro-Communications
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23760364/
• 关键词: レーダ信号処理; 立体画像化; 超分解能画像化; 多重散乱波; 壁透過レーダ; マイクロ波; UWBセンサ; 3次元イメージング; 高分解能画像化; 楕円外挿; 電磁界逆散乱問題; 多重散乱環境; リモートセンシング; 超分解能イメージング; UWBイメージングレーダ; 準遠方界計測

This research project aims at developing the quasi-far field and super-resolution imaging techniques for UWB radar. The UWB radar is promising for innovative measurement technique for rescue or resource exploration autonomous robots, where the optical sensor cannot be applied. While we have developed the original super-resolution and shadow region imaging method, this method faces the difficulty for target recognition in the case that an insufficient aperture size is obtained, where the conventional methods including our methods suffers from an insufficient imaging region. To solve the above problem, we have developed several novel approaches, based on the ellipse fitting method on data space, image expansion method using multiple scattering signal, moving target imaging method using multistatic observation model, image expansion scheme exploiting full polarimetric data, and their validations have been achieved through the numerical simulations.

本研究旨在发展超宽带雷达的准远场超分辨成像技术。超宽带雷达是有前途的创新测量技术的救援或资源勘探自主机器人，在光学传感器不能应用。虽然我们已经开发了原始的超分辨率和阴影区域成像方法，该方法面临的困难，目标识别的情况下，获得的孔径尺寸不足，其中包括我们的方法的传统方法遭受的成像区域不足。为了解决上述问题，我们提出了几种新的方法，包括数据空间上的椭圆拟合方法、利用多次散射信号的图像扩展方法、利用多基地观测模型的运动目标成像方法、利用全极化数据的图像扩展方案，并通过数值模拟进行了验证。

项目成果

Extended Imaging Method Using Range Points Based Ellipse Extrapolation with Double Scattered Waves for UWB radars

UWB 雷达使用基于距离点的双散射波椭圆外推的扩展成像方法

• 发表时间: 2013
• 作者: Ayumi Yamaryo;Shouhei Kidera;Tetsuo Kirimoto
• 通讯作者: Tetsuo Kirimoto

交点導出型RPM法によるUWBレーダ高速立体像推定法

使用交点导出 RPM 方法的 UWB 雷达高速 3D 图像估计方法

• 发表时间: 2012
• 作者: R. Hamada;H. Takayama;Y. Shonishi;T. Hisajima;L. Mao.and M. Nakano;and J. Suehiro.;木寺正平,桐本哲郎
• 通讯作者: 木寺正平,桐本哲郎

UWBレーダのための距離点群を用いた高精度楕円体境界外挿法

UWB雷达距离点云高精度椭球边界外推方法

• 发表时间: 2012
• 作者: 久島和史;正西康彦;毛麗娜;中野道彦;末廣純也;濱田了.;阿部頼明,木寺正平,桐本哲郎
• 通讯作者: 阿部頼明,木寺正平,桐本哲郎

超広帯域信号を用いた近距離レーダイメージング

使用超宽带信号的短程雷达成像

• 发表时间: 2011
• 作者: T. Suzuki;N. Yamada;O. Sasaki;and S. Choi;小澤紀王，オグントインボ・ボラジ，川端啓寿，平間淳司，柳橋秀幸;横井 直倫;Ken-ichi Sasaki;若杉博幸・小菅義夫・松波勲;木寺正平桐本哲郎
• 通讯作者: 木寺正平桐本哲郎

多重散乱環境を利用した高度レーダアルゴリズム

使用多重散射环境的先进雷达算法