[發明專利]基于聯合多波位的高分辨DBS成像方法

有效

• 申請號: 201310647776.8
• 申請日: 2013-12-04
• 公開（公告）號: CN103605131A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 王彤;吳曉明;吳建新;吳億鋒
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S13/89
• 分類號: G01S13/89
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種基于聯合多波位的高分辨DBS成像方法，包括如下步驟：

(1)將雷達安裝在飛機上，雷達在飛機飛行過程中進行機械掃描，且掃描波位隨著時間變化，雷達共掃描N個波位，N≥2；將雷達開機工作掃描的起始波位作為第1個波位，每掃描一個波位雷達錄取一次地面回波數據；

(2)建立第1個波位對應的地面坐標系X₁O₁Y₁，讀取飛機在正東方向速度v_E1，正北方向速度v_N1，得到飛機的航向角θ₁＝atan(v_E1/v_N1)；

(3)建立雷達在第i個波位照射地面點目標p的幾何模型；

(4)利用步驟(3)中建立的模型求雷達在第i個波位照射地面點目標的時間t_i，進而求得雷達相干積累脈沖數K_i＝floor(t_i·f_r)，確定要聯合的波位數為：

B_i＝floor(K_i/K)，

其中，f_r為雷達發射脈沖重復頻率，K為每個波位發射的脈沖數，floor代表向下取整；i為掃描波位數，其起始為1，終止為N；

(5)取出第i到i+B_i-1共B_i個波位雷達錄取的回波數據，將取出的B_i個波位的數據合并，得到波位數據矩陣A；

(6)利用相關函數法估計出波位數據矩陣A的多普勒中心頻率f_dc，得到多普勒中心通道；

(7)對上述波位數據矩陣A分別進行距離向的脈沖壓縮和方位向的加權傅里葉變換，得到波位數據矩陣A的距離-多普勒圖；

(8)根據步驟（6）中得到的多普勒中心通道，分別取多普勒中心通道兩側各L個通道，得到覆蓋主波束范圍的2L+1個多普勒通道的數據矩陣B；

(9)建立第i個波位對應的地面坐標系X_iO_iY_i，求得多普勒通道數據矩陣B中任意一個點b在該地面坐標系X_iO_iY_i下的坐標(x_bi,y_bi)為：

xbi=λRb2Vifdybi=Rb2-H2-λ2Rb24Vi2fd2,]]>

其中，λ是雷達發射信號波長，R_b表示雷達與點b之間的距離，f_d是點b的多普勒頻率，H是飛機高度，V_i是飛機在第i個波位的速度；

(10)讀取飛機在第i個波位的正東方向速度v_Ei，正北方向速度v_Ni，得到飛機在該波位的航向角θ_i＝atan(v_Ei/v_Ni)，求出飛機航向角在第i個波位與第1個波位之間的夾角α_i：

α_i＝θ_i-θ₁＝atan(v_Ei/v_Ni)-atan(v_E1/v_N1)；

(11)求得點b在第1個波位坐標系X₁O₁Y₁下的坐標(x_b1,y_b1)為：

xb1=cosαixbi-sinαiybiyb1=sinαixbi+cosαiybi;]]>

(12)利用步驟（11）的公式，求出多普勒通道數據矩陣B中所有點在第1個波位對應的地面坐標系X₁O₁Y₁下的坐標，根據求出的地面坐標，將數據矩陣B中的所有點標記到其坐標對應的地面位置上；

(13)令i＝i+1，重復步驟(3)～(12)，直到處理完所有雷達掃描波位的數據，即i＝N時，顯示出全部波位數據在地面的DBS圖像。