光学-SAR共用的图像分辨率评价扇形靶标制造技术

一种光学-SAR共用的图像分辨率评价扇形靶标，主要包括靶条、靶标衬底以及辅助设施等部件，其中：靶条是能够在光学或SAR图像中呈现黑色或白色的人工材料；靶标衬底是为了作为衬底，在其上可铺设黑白靶条，确保靶面平整并便于长期运行；附饰是辅助整个靶标进行光学或SAR图像分辨率评价的辅助性部件。本发明专利技术的有益效果：能够同时用于评价光学与SAR遥感载荷空间分辨率评价；靶标的几何形状不会因雨雪、霜冻而受到影响，适用野外长期使用；靶标的渗透性很好，靶标表面不易产生积水；靶标具有良好的自我清洁能力，雨水可以冲洗掉靶标表面的灰尘；大幅降低常态化运行所需的维护成本。

【技术实现步骤摘要】
光学-SAR共用的图像分辨率评价扇形靶标
本专利技术涉及遥感
，尤其涉及一种新型的光学-SAR共用的图像分辨率评价扇形靶标。
技术介绍
遥感技术能够大范围、动态地获取目标电磁辐射信息，实现对于地物真实物理属性的高效认知，在资源、测绘、气象和军事侦察等方面具有广阔的应用前景。随着对地观测遥感技术逐渐向满足定量化应用方向发展，常态化地定期监测卫星载荷运行过程中性能动态变化、精确检测变化程度、准确发现变化的原因并制定针对性的补救措施已得到国内外广泛的重视。我国自“九五”以来已成功自主研发了多种星载、机载遥感载荷，形成了资源、环境、气象、海洋等卫星系列，经费投入量达数亿，以期提高我国自主获取对地观测信息的能力。然而，目前我国行业部门事实上还是以使用国外遥感数据为主，在实际遥感数据使用的总量中，国产数据不到10%。其主要原因之一在于我国遥感技术链中长期缺乏有效的载荷性能与数据质量检测环节，缺乏完善的可常态化监测载荷性能的测试标准目标体系。固定式测试目标能够提供一致性强、重复利用度高的参考信息，对于经常性地开展载荷性能检测，尤其是高重访的卫星载荷周期性质量检测具有重要作用。对于光学载荷性能测试固定式人工目标，具有该人工目标的主要有芬兰Sjökulla场、美国BigSpring场、美国Stennis场、美国USAF场、中科院光电院包头场、航天五院嵩山场等。在实现靶标所用材料上，具体又可以分成两类，一类是利用涂料刷制；另一种是利用黑白砾石。对于SAR载荷性能测试固定式人工目标，具有该人工目标的主要有德国FGAN-FOM定标场，其利用具有高后向散射的石子表征高灰度值，混凝土平坦面表征低灰度值。上述光学和SAR载荷分辨率测试的固定式人工目标的主要缺陷在于无法同时进行光学和SAR载荷分辨率测试；现有的SAR固定式人工靶标是以线状黑白相间的形式，仅能评价特定分辨率SAR图像的分辨率，无法进行连续的图像分辨率评价。
技术实现思路
本专利技术提供一种光学-SAR共用的图像分辨率评价扇形靶标，解决现有技术存在的无法同时进行光学和SAR载荷分辨率测试；现有的SAR固定式人工靶标是以线状黑白相间的形式，仅能评价特定分辨率SAR图像的分辨率，无法进行连续的图像分辨率评价等问题。本专利技术的技术方案是：一种光学-SAR共用的图像分辨率评价扇形靶标，其特征在于，该扇形靶标由32个5°的扇形靶条组成，其中B型扇形靶条为16个，H型扇形靶条为15个，扇形靶标的总圆心角为155°。权利要求1所述的光学-SAR共用的图像分辨率评价扇形靶标，其特征在于，所述的B型扇形靶条的表面为白色涂层混凝土平面，或黑色涂料平面/黑色沥青平面；所述的H型扇形靶条的表面为黑色砾石粗糙面，或白色砾石粗糙面。所述的扇形靶标外半径R由公式确定，其中L为待评价载荷最低标称图像分辨率；当L为4m时，扇形靶标的半径R为45.9m。所述的扇形靶标的内半径r由公式确定，其中l为待评价载荷最高标称图像分辨率；当l为0.1m时，扇形靶标的内半径r为1.15m。为满足可见光与SAR共同的图像分辨率评价，所述的B型扇形靶条的剖面结构的最上一层为涂料平面层，往下一层为硬质混凝土层，再向下一层是衬底层，该衬底层设在地基上面。所述的B型扇形靶条的剖面结构也可以最上一层为黑色沥青，再向下一层是衬底层，该衬底层设在地基上面。所述的H型靶条的剖面结构的最上一层为砾石层，在砾石层下铺设土工布，在土工布的下面是设在地基上面的衬底层。所述的砾石层的砾石直径为40mm至80mm；确保砾石层整体平整度优于15mm/3m。所述的衬底层由天然级配砂砾组成，其中砂砾的最大粒径不宜大于60mm，不小于0.071mm，粉料含量不应大于5%；机械压实，厚度为200mm，压实系数大于0.93。为了降低扇形靶标周围背景辐射的影响，在靶标周边铺设厚度为30mm的黑色靶标石，并利用标高找平，确保整体平整度小于15mm/3m；为了便于在光学或SAR图像中判定图像的指向，在扇形靶标右下角铺设长指北箭头，由白色砾石铺设而成。本专利技术的有益效果：（1）能够同时用于评价光学与SAR遥感载荷空间分辨率评价；（2）靶标的几何形状不会因雨雪、霜冻而受到影响，适用野外长期使用；（3）靶标的渗透性很好，靶标表面不易产生积水；（4）靶标具有良好的自我清洁能力，雨水可以冲洗掉靶标表面的灰尘；（5）大幅降低常态化运行所需的维护成本。附图说明图1是本专利技术的扇形靶标的俯视图；图2是图1中的B型靶条的剖面图；图3是图1中的H型靶条的剖面图。具体实施方式1）本专利技术扇形靶标的几何设计1.1、形状为了满足多种飞行方向、高分辨率航天载荷、航空载荷的空间分辨率验证和测试需求，设计如图1所示扇形靶标。该扇形靶标有32个5°的扇形靶条组成，其中B型扇形靶条1为16个，H型扇形靶条2为15个，扇形靶标的总圆心角为155°。扇形靶标外半径R由待评价载荷最低标称图像分辨率L确定：当待评价载荷最低标称分辨率为4m时，扇形靶标的半径R为45.9m。扇形靶标（圆心角去掉的小扇形的）内半径r由待评价载荷最高标称图像分辨率l确定：当待评价载荷最低标称分辨率为0.1m时，扇形靶标的半径R为1.15m。1.2、剖面结构为满足可见光与SAR共同的图像分辨率评价，图1中所示B型扇形靶条1的剖面图如图2所示，其中最上一层为涂料平面层11；往下一层为硬质混凝土层12，是为了确保B型扇形靶条1的表面平整；再向下一层是衬底层4，是为了使整个扇形靶标平整。衬底层4设在地基5上面。图1中所示H型靶条2的剖面图如图3所示，其中最上一层为砾石层21；砾石层21下铺设土工布22，是为了防止沙质层沙土的上翻，同时便于雨水下渗。土工布22的下面的结构与B型扇形靶条1相同，是设在地基5上面的衬底层4。2）本专利技术扇形靶标的研制2.1、靶条研制：研制B型靶条1和H型靶条2是为了能够使得这两种靶条在光学或SAR图像中呈现相异的颜色。靶条研制可选择的材料有两种方案，如下表所示。为了使靶标在光学和SAR图像中具有足够的对比度，选择砾石直径为40mm至80mm。同时，确保砾石层整体平整度优于15mm/3m。2.2、靶标衬底层研制为了保证固定靶场区的良好的透水性和平整度、抗压能力，固定靶标区的衬底层4由天然级配砂砾组成。其中砂砾的最大粒径不宜大于60mm，不小于0.071mm，粉料含量不应大于5%；机械压实，厚度为200mm，压实系数大于0.93。另外，在衬底层4和H型扇形靶条之间铺设规格为300g/m2的透水土工布以防止垫层杂草丛生。衬底层4和B型扇形靶条间不铺设透水土工布。2.3、靶标附饰研制靶标周边区域铺设：为了降低扇形靶标周围背景辐射的影响，在靶标周边铺设厚度为30mm的黑色靶标石，并利用标高找平，确保整体平整度小于15mm/3m。指北针布设：为了便于在光学或SAR图像中判定图像的指向，在扇形靶标右下角铺设长2米指北箭头3，由白色砾石铺设而成。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学‑SAR共用的图像分辨率评价扇形靶标，其特征在于，该扇形靶标由32个5°的扇形靶条组成，其中B型扇形靶条为16个，H型扇形靶条为15个，扇形靶标的总圆心角为155°。

【技术特征摘要】
1.一种光学-SAR共用的图像分辨率评价扇形靶标，其特征在于，该扇形靶标由32个5°的扇形靶条组成，其中B型扇形靶条为16个，H型扇形靶条为15个，扇形靶标的总圆心角为160°；所述的扇形靶标外半径R由公式R＝L/sin(5°)确定，其中L为待评价载荷最低标称图像分辨率；当L为4m时，扇形靶标的半径R为45.9m；所述的扇形靶标的内半径r由公式r＝l/sin(5°)确定，其中l为待评价载荷最高标称图像分辨率；当l为0.1m时，扇形靶标的内半径r为1.15m；为了降低扇形靶标周围背景辐射的影响，在靶标周边铺设厚度为30mm的黑色靶标石，并利用标高找平，确保整体平整度小于15mm/3m；为了便于在光学或SAR图像中判定图像的指向，在扇形靶标右下角铺设长指北箭头，由白色砾石铺设而成。2.根据权利要求1所述的光学-SAR共用的图像分辨率评价扇形靶标，其特征在于，所述的B型扇形靶条的表面为白色涂层混凝土平面、黑色涂料平面或黑色沥青平面；所述的H型扇形靶条的表面为黑色砾石粗糙面或白色砾石粗糙面。3.根据权利要求1所述的光学-SAR共用的图像分辨...

【专利技术属性】
技术研发人员：李传荣，周勇胜，马灵玲，胡坚，高彩霞，
申请(专利权)人：中国科学院光电研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11