Un algoritmo para resolver el problema del desenrollado de fase en radares de teledetección y su implementación en procesadores multinúcleo
Autores: Martyshko, Petr S.; Akimova, Elena N.; Sosnovsky, Andrey V.; Kobernichenko, Victor G.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un algoritmo para resolver el problema del desenrollado de fase en radares de teledetección y su implementación en procesadores multinúcleo
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Teledetección radar
Desenrollado de fase interferométrica
Geodesia
Cartografía
Monitoreo ambiental
Algoritmo paralelo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 41
Citaciones: Sin citaciones
El problema del desenrollado de fase interferométrica en la teledetección radar de sistemas terrestres se considera. Tales interferogramas se utilizan ampliamente en los problemas de creación y actualización de mapas del relieve de la superficie terrestre en geodesia, cartografía, monitoreo ambiental, estudios geológicos, hidrológicos y glaciológicos, y para monitorear las comunicaciones de transporte. Los sistemas de radar modernos tienen una resolución espacial ultra alta y un ancho de banda amplio, lo que lleva a la necesidad de desenrollar grandes interferogramas de varios decenas de millones de elementos. La implementación de cálculos mediante estos métodos requiere un tiempo de procesamiento de varios días. En este documento se propone un método efectivo para igualar el campo de vórtice inverso para el desenrollado de fase, que permite resolver un problema con complejidad computacional cuasi lineal dependiendo del tamaño del interferograma y el número de puntos singulares en él. Para implementar el método, se desarrolló un algoritmo paralelo para resolver el problema en un procesador multinúcleo utilizando la tecnología OpenMP. Se realizaron experimentos numéricos en modelos de datos de radar para investigar la efectividad del algoritmo dependiendo del tamaño de los datos fuente, la densidad de puntos singulares y el número de núcleos del procesador.
Descripción
El problema del desenrollado de fase interferométrica en la teledetección radar de sistemas terrestres se considera. Tales interferogramas se utilizan ampliamente en los problemas de creación y actualización de mapas del relieve de la superficie terrestre en geodesia, cartografía, monitoreo ambiental, estudios geológicos, hidrológicos y glaciológicos, y para monitorear las comunicaciones de transporte. Los sistemas de radar modernos tienen una resolución espacial ultra alta y un ancho de banda amplio, lo que lleva a la necesidad de desenrollar grandes interferogramas de varios decenas de millones de elementos. La implementación de cálculos mediante estos métodos requiere un tiempo de procesamiento de varios días. En este documento se propone un método efectivo para igualar el campo de vórtice inverso para el desenrollado de fase, que permite resolver un problema con complejidad computacional cuasi lineal dependiendo del tamaño del interferograma y el número de puntos singulares en él. Para implementar el método, se desarrolló un algoritmo paralelo para resolver el problema en un procesador multinúcleo utilizando la tecnología OpenMP. Se realizaron experimentos numéricos en modelos de datos de radar para investigar la efectividad del algoritmo dependiendo del tamaño de los datos fuente, la densidad de puntos singulares y el número de núcleos del procesador.