[發(fā)明專利]一種斜視SAR的點目標分辨率評估方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910081387.7
• 申請日: 2009-04-03
• 公開（公告）號: CN101545969A
• 公開（公告）日: 2009-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫兵;陳杰;李威
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 北京匯信合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 翟國民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及雷達技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是指一種斜視合成孔徑雷達(簡稱SAR)的點目標分辨率評估方法。

背景技術(shù)

合成孔徑雷達圖像的指標評估是定量評價SAR系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計是否合理的重要依據(jù)，特別是點目標分辨率的評估。由于SAR圖像是二維圖像，包含距離向和方位向，對于點目標而言，同樣也包含距離向和方位向的分辨率指標。點目標的距離向和方位向的分辨率評估分兩大步：其一提取點目標的距離向和方位向的剖面數(shù)據(jù)；其二分別對距離向和方位向剖面數(shù)據(jù)進行插值計算，確定各自的半功率寬度分別作為距離向分辨率和方位向分辨率。通常對于正側(cè)視以及角度很小的斜視(斜視角小于3度)，在二維SAR圖像上，距離向和方位向可以認為是垂直的，并且如果成像結(jié)果數(shù)據(jù)二維矩陣每一行代表相同的距離門數(shù)據(jù)，每一列代表一個脈沖數(shù)據(jù)的方式排列(如圖2所示)，則列方向為距離向，行方向為方位向。

但是對于一般的斜視SAR而言，斜視成像會造成距離向和方位向不垂直，在圖2所示的數(shù)據(jù)排列方式中，距離向發(fā)生傾斜(如圖3(b)所示)，傾斜角度與斜視角參數(shù)有關(guān)。此時如果仍然使用按照列方向選擇數(shù)據(jù)作為距離剖面數(shù)據(jù)將產(chǎn)生較大誤差，從而對點目標評估結(jié)果帶來不利影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決經(jīng)典SAR點目標分辨率評估時由于簡單的選擇列方向和行方向分別作為剖面數(shù)據(jù)產(chǎn)生較大誤差的問題，根據(jù)斜視時距離向剖面和方位向剖面不垂直的特點，利用交互式操作確定距離向和方位向剖面傾斜角，按照傾斜角依次提取距離向和方位向剖面數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上進一步計算點目標距離向和方位向分辨率指標，實現(xiàn)一種能適應(yīng)大斜視SAR的點目標分辨率的評估方法。

本發(fā)明的斜視SAR的點目標分辨率評估方法通過以下步驟實現(xiàn)：

(1)二維插值：將含有待評估點目標的二維復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)求功率峰值位置，并以峰值位置為中心，取局部區(qū)域數(shù)據(jù)進行二維傅里葉插值得到二維插值結(jié)果復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)，并確定插值后圖像的功率最大值坐標。

(2)剖面數(shù)據(jù)提取：繪制二維插值結(jié)果復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)的功率值等高線投影圖，通過交互方式確定距離向和方位向剖面的傾斜角度，并沿著傾斜角度方向在二維插值結(jié)果復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)矩陣中分別提取距離向剖面數(shù)據(jù)和方位向剖面數(shù)據(jù)。

(3)分辨率指標計算：分別對距離向和方位向剖面數(shù)據(jù)進行一維傅里葉插值得到一維插值復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)，分別求一維插值復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)的最大值位置和兩側(cè)半功率位置，并按照對應(yīng)公式距離向和方位向分辨率。

上述距離向剖面的傾斜角度范圍為[45°，135°]，方位向剖面的傾斜角度范圍為[-45°，45°]。

本發(fā)明提供的大斜視SAR的點目標分辨率的評估方法的優(yōu)點：(1)本發(fā)明提供的方法可以在距離向和方位向剖面不垂直的條件下仍然能得到較準確的剖面曲線；(2)本發(fā)明提供的方法在獲得更準確的剖面曲線后并按照相關(guān)公式計算得到的分辨率更準確，更能反映SAR點目標的實際分辨率指標。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的斜視SAR的點目標分辨率評估方法的步驟流程圖；

圖2為本發(fā)明方法采用的數(shù)據(jù)存儲順序示意圖；

圖3(a)為正側(cè)視時典型點目標二維剖面的示意圖；

圖3(b)為大斜視時典型點目標二維剖面的示意圖；

圖4為距離向和方位向剖面數(shù)據(jù)提取方法示意圖；

圖5為剖面數(shù)據(jù)歸一化對數(shù)半功率寬度示意圖；

圖6為實施案例復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)C2的功率數(shù)據(jù)等高線圖；

圖7為實施案例距離向剖面和方位向剖面選擇示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的斜視SAR的點目標分辨率評估方法進行詳細說明。

本發(fā)明提供的斜視SAR的點目標分辨率評估方法是通過以下步驟來實現(xiàn)的，如圖1所示：

步驟一、二維插值：將含有待評估點目標的二維復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)求功率峰值位置，并以峰值位置為中心，取局部區(qū)域數(shù)據(jù)進行二維傅里葉插值得到二維插值結(jié)果復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)，并確定插值后圖像的功率最大值坐標。

(a)搜索含有待評估點目標的二維復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)C0的功率最大值，記錄該位置對應(yīng)的空間坐標(i₀，j₀)；

(b)設(shè)點目標分析窗口為N_win×N_win，則將二維復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)C0中，以(i₀，j₀)為中心，窗口大小為N_win×N_win的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)矩陣賦值給大小為N_win×N_win的復(fù)數(shù)矩陣C1，即