Was ist Radarbildverarbeitung?

Radarabbildung ist eine Technik, die Radarimpulse verwendet, um ein Bild, Bild oder Video eines Objekts zu extrapolieren, anstatt nur seine Position oder Bewegungsrichtung. Dies wird typischerweise durch Radarbildverarbeitung erreicht, die eine rechenintensive Aktivität ist, die Algorithmen verwendet, um Bilder aus Radarimpuls-Rückstreuung zu erzeugen. Die in Form von Rückstreuung empfangene Information wird verarbeitet, um den genauen elektromagnetischen Streukoeffizienten verschiedener Objekte zu bestimmen, um ein visuelles Bild zu bilden. Um den hohen Rechenanforderungen der Radarbildverarbeitung gerecht zu werden, werden häufig spezialisierte Zentraleinheiten (CPUs) und vernetzte Computercluster eingesetzt.

Herkömmliche Radarsysteme sind so konzipiert, dass sie elektromagnetische Impulse aussenden, die zurückreflektiert werden, wenn sie auf bestimmte Arten von Objekten treffen. Durch die Untersuchung verschiedener Faktoren, z. B. wie lange es dauert, bis ein reflektierter Impuls zurückkehrt, kann festgestellt werden, ob ein Objekt vorhanden ist und in welche Richtung es sich bewegt. Diese Technologie existiert seit den 1940er Jahren, obwohl die ursprünglichen Konzepte bis ins Jahr Ende des 1800. Jahrhunderts. Es ist auch möglich, elektromagnetische Radarimpulse zu verwenden, um ein visuelles Bild eines Objekts wiederherzustellen, obwohl dies ein viel komplexerer Vorgang ist, der normalerweise eine intensive Signalverarbeitung erfordert.

Der Prozess der Radarabbildung ähnelt dem herkömmlichen Radar, da er das Aussenden elektromagnetischer Impulse beinhaltet. Die Rückstreuung der Pulse wird jedoch genauer untersucht und einem Prozess unterzogen, der als Radarbildverarbeitung bezeichnet wird. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Radarrückstreuung zu untersuchen, um ein Bild zu extrapolieren, obwohl sie normalerweise die Berechnung des Streukoeffizienten der beobachteten Bereiche beinhalten. Die Radarbildverarbeitung zerlegt diese Bereiche in Pixel oder Bildelemente, und das genaue Verhalten der Rückstreuung wird verwendet, um ein Bild zu extrapolieren.

Komplexe Algorithmen werden typischerweise verwendet, um durch Radarbildverarbeitung genaue Bilder zu erstellen. Um diese rechenintensiven Aktivitäten zu erleichtern, werden manchmal spezialisierte CPUs mit Signalverarbeitungsarchitektur verwendet. Für die Radarbildverarbeitung sind manchmal auch Cluster von parallel arbeitenden Workstations erforderlich, um in einem vernünftigen Zeitrahmen den erforderlichen Rechenaufwand durchführen zu können.

Radarabbildungen können von bodengestützten Installationen, Flugzeugen und sogar Satelliten durchgeführt werden. Die Technologie hat neben verschiedenen Himmelsobjekten wie dem Mond, anderen Planeten und einigen Asteroiden Bilder der Erdoberfläche erstellt. Radarbildgebung hat neben wissenschaftlichen Zwecken auch militärische Anwendungen, da sie verwendet werden kann, um genaue Bilder potenzieller Ziele zu erstellen.