基于多重网格的体雷达成像反演及小行星内部重建的潜在应用
天体物理仪器与方法
2018-04-04 v2 地球与行星天体物理
摘要
本研究专注于推进雷达层析成像的数学与计算方法，其中要重建有界域内波未知的体速度分布。我们的目标是在真实的2D或3D几何中能够有效模拟和反演大量全波数据。对于波的传播和反演，我们提出一种严谨的基于多重网格的正演方法，利用有限差分时域法和嵌套有限元网格结构。基于该多重网格方法，我们引入并验证了一种多分辨率算法，允许通过由粗到细的反演方案对未知分布进行正则化。在该方法中，稀疏信号可有效反演，因为粗尺度波动在细尺度之前重建。此外，系统矩阵中非零元素的数量可被压缩，从而加速反演过程。作为测试场景，我们研究基于卫星的小行星内部重建。我们使用全波和投影波数据，并估计在不同误差源（噪声和定位不准确）下的反演精度。结果表明，目前的全身反演方法允许利用单颗卫星记录后向散射数据来恢复内部。似乎当峰值信噪比高于10 dB时可获得稳健结果。此外，若测量中可利用两颗卫星，似乎可增强深层内部的重建。
引用
@article{arxiv.1707.04605,
title = {Multigrid-based inversion for volumetric radar imaging with asteroid interior reconstruction as a potential application},
author = {Mika Takala and Defne Us and Sampsa Pursiainen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1707.04605},
year = {2018}
}
备注
12 pages