Journal of Communications Technology and ElectronicsJournal of Communications Technology and ElectronicsРадиотехника и электроника0033-84943034-5901The Russian Academy of Sciences65044710.31857/S0033849423100145DPWRXUК 70-ЛЕТИЮ ИРЭ ИМ. В.А. КОТЕЛЬНИКОВА РАНUnknownTexture-fractal analysis of polarimetric images generated by synthetic aperture radar stations.Текстурно-фрактальный анализ поляриметрических изображений, формируемых радиолокационными станциями с синтезированной апертуройKuznetsovV. A.КузнецовВ. А.potapov@cplire.ruPotapovA. A.ПотаповА. А.potapov@cplire.ruMilitary Training and Scientific Center of the Air Forces "Military Air Academy named after profes-sor N.E. Zhukovsky and Yu.A. Gagarin"Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил “Военно-воздушная академия им. профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина”Kotelnikov Institute of Radioengineering and Electronics, Russian Academy of SciencesИнститут радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН01102023681094195331012025Copyright ©; 2023, А.А. Потапов, В.А. КузнецовCopyright ©; 2023, А.А. Потапов, В.А. Кузнецов2023А.А. Потапов, В.А. КузнецовА.А. Потапов, В.А. Кузнецовhttps://innoscience.ru/0033-8494/article/view/650447

All currently known methods and methods for the formation of fractalfeatures of polarimetric radar images. Briefly reviewed newtexture-fractal feature – a directional multifractal signature measured morphologically by the iterative covering method. In relation to the analysis of polarimetric images formed by a synthetic aperture radar, a new concept for their processing is proposed, based on the possibility of taking into account the polarization differences of ground-based spatially distributed objects by identifying the multifractal and anisotropic properties of their texture. A variant of interpretation of the obtained results for automatic optimization of further successful solution of specific segmentation (classification) problems underlying surface, detection and recognition of ground objects.

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.

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