[發明專利]用于懸停平臺的對地凝視成像系統

有效

• 申請號: 201110000522.8
• 申請日: 2011-01-04
• 公開（公告）號: CN102169179A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: 王東進;楊予昊;郭圓月;劉發林;徐浩;馬遠鵬
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G01S13/89
• 分類號: G01S13/89
• 代理公司: 北京市立方律師事務所 11330
• 代理人: 張磊

1.一種用于懸停平臺的對地凝視成像系統，其特征在于，包括發射機模塊，信號處理模塊以及接收機模塊，

所述發射機模塊，所述發射機模塊包括隨機輻射源單元和發射天線單元，所述隨機輻射源單元用于以預定觀測視角產生并發射隨機信號，所述發射天線單元通過多相位中心的天線向外輻射形成隨機分布的口面場，隨空間傳播后在波束覆蓋區域形成時空兩維隨機輻射場；

所述信號處理模塊，與所述發射機模塊相連，通過隨機輻射源單元的發射信號形式、發射機天線構型分布、發射機到覆蓋區的高程距離、觀測視角，計算得到所述時空兩維隨機輻射場的分布數據，通過對所述時空兩維隨機輻射場分布的精確定標，將所述時空兩維隨機輻射場分布數據輸入到所述接收機模塊；

接收機模塊，用于根據所述接收機模塊的接收天線單元接收散射回波信號，對所述散射回波信號與所述信號處理模塊輸入的所述時空兩維隨機輻射場分布信息進行關聯處理，輸出高分辨率反演圖像。

2.如權利要求1所述的用于懸停平臺的對地凝視成像系統，其特征在于，所述隨機輻射源單元用于以預定視角產生并發射隨機信號包括以下任意一種模式：

所述隨機輻射源單元以正下視工作模式發射隨機信號；

所述隨機輻射源單元以斜視工作模式發射隨機信號；

所述隨機輻射源單元以大斜視工作模式發射隨機信號。

3.如權利要求2所述的用于懸停平臺的對地凝視成像系統，其特征在于，

所述正下視工作模式為觀測視角γ≤1.72°；

所述斜視工作模式為觀測視角1.72°＜γ≤75°；

所述大斜視工作模式為觀測視角75°＜γ≤86.8°。

4.如權利要求2所述的用于懸停平臺的對地凝視成像系統，其特征在于，所述接收機模塊包括接收天線單元，回波存儲與預處理單元和關聯處理單元，

所述接收天線單元，用于接收所述波束覆蓋區域的散射場rec(t)，其中，所述波束覆蓋區域的面積為s′，為總的時空兩維隨機輻射場，所述波束覆蓋區域的目標散射系數為

所述回波存儲與預處理單元，用于接收所述接收天線單元輸出的信息并存儲，預處理后輸入所述關聯處理單元；

所述關聯處理單元，用于對所述接收天線單元輸出回波信號與輻射場演算單元模塊的輸出輻射場信息進行關聯處理單元，再通過信息重組而獲得高分辨目標信息。

5.如權利要求4所述的用于懸停平臺的對地凝視成像系統，其特征在于，單個發射源的輻射場為：所述總的時空兩維隨機輻射場為：

其中，N為輻射源的個數。

6.如權利要求2所述的用于懸停平臺的對地凝視成像系統，其特征在于，在斜視工作模式下，對遠距離區域實現經幾何校正后的高分辨率凝視成像，包括：

首先進行子空域分解，等效于按照距離門對散射回波進行分割，得到一系列子回波；

對每個子空域，以隨機輻射源單元為核心的發射機模塊發射時空二維隨機輻射場，將子回波信號與所述信號處理模塊輸出進行關聯處理單元，如此依次反演得到每一個子空域的散射強度大小；

對所有的子空域進行拼接，得到整體斜視區域的高分辨雷達圖像。

7.如權利要求2所述的用于懸停平臺的對地凝視成像系統，其特征在于，在大斜視模式下，對超遠距離區域進行經幾何校正和輻射校準后的高分辨率凝視成像，包括：

對波束覆蓋區域獲取高程數據，得到對應平面覆蓋區域的失真范圍；

進行輻射校準，在所述信號處理模塊中把相應的疊掩、陰影失真區域的輻射場分布置零后進行關聯處理單元，得到修正后的反演圖像；

根據高程圖以及修正后的反演圖像進行圖像配準，得到最終的反演圖像。