9 / 2024-07-19 16:39:27

月球全极化SAR图像仿真与永久阴影区形貌检测

月球；永久阴影区；SAR；

探月工程四期嫦娥七号任务将会在月球南极永久阴影区附近着陆，着陆器上携带的小型飞跃器将进入附近的永久阴影区（PSR）进行水冰原位探测，永久阴影区内部的岩石、陨石坑、起伏地形会对飞跃器的着陆安全造成影响，月球永久阴影区常年没有直接的太阳光照射，缺少高分辨率的光学图像，高分辨率的数字高程模型由于匀化作用，难以发现月表岩石，并且受几何误差影响较大，合成孔径雷达（SAR）不受PSR的光照条件影响，能够用于识别PSR内部的陨石坑、岩石等起伏地形。搭载于月船2号和月球轨道勘测器的DFSAR与Mini-RF获取了全月球全极化和简极化SAR数据，本文发展了月球全极化SAR图像仿真方法，通过KA/SPM双尺度模型模拟粗糙表面电磁散射回波，采用RD算法生成月球雷达图像，与DFSAR和Mini-RF数据对比验证，研究月球陨石坑、岩石等形貌的SAR图像特征。采用YOLOv7神经网络识别SAR图像中不同尺寸的陨石坑，由马尔可夫随机场方法识别月表岩石和小陨石坑，结合数字高程模型数据排除PSR内部陨石坑、岩石、陡峭斜坡等不适合着陆的起伏地形，为未来月球极区原位探测任务提供参考。