[發明專利]機載合成孔徑雷達杠桿臂誤差補償方法

有效

• 申請號: 201110139056.1
• 申請日: 2011-05-26
• 公開（公告）號: CN102305929A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 周智敏;李悅麗;黎向陽;嚴少石;李建陽;黃曉濤;朱國富
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40;G01S13/90
• 代理公司: 國防科技大學專利服務中心 43202
• 代理人: 王文惠

1.一種機載SAR(Synthetic?Aperture?Radar，合成孔徑雷達)杠桿臂誤差補償方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，建立杠桿臂誤差補償的坐標系；

a)建立機體坐標系：以機載SAR天線的相位中心為原點O₃、Y_b軸為機首正方向、X_b軸為右側機翼正方向、垂直于X_bY_b且豎直向上的方向為法向軸Z_b建立機體坐標系；

b)建立東北天坐標系：以機載SAR開始成像時的航跡起始點O₁為原點建立直角坐標系，三條坐標軸X_g、Y_g和Z_g分別指向東向、北向和天向；

c)建立成像坐標系：成像坐標系的原點與東北天坐標系的原點重合，記為O₂，表示天向的Z_i軸與東北天坐標系的Z_g軸重合，以預定航跡方向為Y_i，垂直Y_iZ_i的方向為側向軸X_i建立成像坐標系，預定航跡與北向的夾角α_ref稱為預定航跡角；

步驟2，在機體坐標系中計算杠桿臂矢量；

用長度測量儀器測量杠桿臂誤差在機體坐標系中的值，得到杠桿臂矢量：

Vubuuu=[VxbVybVzb]T]]>(公式一)

其中Vx_b、Vy_b、Vz_b為傳感器在機體坐標系中的位置；

步驟3，在東北天坐標系中計算杠桿臂矢量；

按如下公式計算東北天坐標系中的杠桿臂矢量：

Vuguuu=TbgVubuuu]]>(公式二)

其中，坐標變換矩陣T_bg為：

(公式三)

上式中，α_g，θ_g為當前時刻載機的航向角、俯仰角和橫滾角；

步驟4，在成像坐標系中計算杠桿臂矢量；

按如下公式計算成像坐標系中的杠桿臂矢量：

Vuiuuu=[VxiVyiVzi]T=TgiVuguuu]]>(公式四)

其中，Vx_i、Vy_i與Vz_i分別為杠桿臂誤差的前向、側向和法向分量，

(公式五)

坐標變換矩陣T_gi為：

Tgi=cosαref-sinαref0sinαrefcosαref0001]]>(公式六)

步驟5，補償杠桿臂誤差的方位向分量；

杠桿臂誤差矢量的前向分量Vy_i對當前時刻求導，求出其對應的前向速度誤差

VVa=dVyidt]]>(公式七)

利用下式對傳感器測量的當前時刻載機前向速度V_a進行校正，得到校正后的載機前向速度V為

V＝V_a+VV_a????(公式八)

利用機載SAR的實時PRF(Pulse?Repetition?Frequency，脈沖重復頻率)調整系統補償杠桿臂誤差的方位向分量，PRF調整的關系為：

F=VV0gF0]]>(公式九)

其中，V₀和F₀為載機預定的飛行速度和雷達的預定PRF，F為調整后的PRF；

步驟6，補償杠桿臂誤差的距離向分量；

當前時刻傳感器測量的載機側向和法向運動誤差為x_i和z_i，經過校正后的載機側向和法向運動誤差為x和z：

x＝x_i-Vx_i

????????????(公式十)

z＝z_i-Vz_i

然后，利用常規運動補償算法補償杠桿臂誤差的距離向分量。