[發明專利]一種采用順軌干涉處理抑制平臺振動的機載SAL成像方法

有效

• 申請號: 201410037044.1
• 申請日: 2014-01-24
• 公開（公告）號: CN103728621A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 李道京;馬萌;杜劍波
• 申請（專利權）人: 中國科學院電子學研究所
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90;G01S7/38
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種采用順軌干涉處理抑制平臺振動的機載SAL成像方法，其包括步驟如下：

步驟S1：對順軌干涉機載合成孔徑激光雷達各個探測器對應的接收通道回波信號進行預處理，獲得等效的在不同時刻對同一場景進行觀測的回波信號，然后在慢時間域劃分子孔徑，并對子孔徑進行成像處理，獲得不同通道信號的子孔徑成像結果；

步驟S2：對不同通道信號的子孔徑成像結果進行干涉處理，提取干涉相位，采用順軌干涉測速技術估計平臺振動在各個子孔徑時間內的瞬時速度；

步驟S3：由估計平臺振動的瞬時速度，推導計算平臺振動產生的斜距，進而得到振動引起的相位誤差，對回波信號進行相位誤差粗補償；

步驟S4：對相位誤差粗補償后的回波信號進行相位梯度自聚焦處理，進一步抑制振動影響，并進行成像處理，得到抑制平臺振動的機載SAL成像結果。

2.如權利要求1所述抑制平臺振動的機載SAL成像方法，其特征在于，步驟S1所述的預處理是采用頻域相位補償使得回波信號在時域延時，獲得不同時刻對同一場景觀測的回波信號。

3.如權利要求1所述抑制平臺振動的機載SAL成像方法，其特征在于，步驟S1和步驟S4中使用的成像處理包含距離-多普勒算法、頻率變標算法、波數域算法和頻譜分析算法；為提高成像效率，步驟S1中優選頻譜分析算法對子孔徑進行成像。

4.如權利要求1所述抑制平臺振動的機載SAL成像方法，其特征在于，步驟S1中所述子孔徑的長度選取需滿足：

Tmin≤Tsub≤12fVmax]]>

其中T_sub為子孔徑時間長度，T_min為保證子孔徑成像質量的最小子孔徑長度，f_Vmax為振動能夠達到的最大頻率。

5.如權利要求1所述抑制平臺振動的機載SAL成像方法，其特征在于，步驟S2中所述提取干涉相位，在由視察引起的圖像幾何失配嚴重時，應對子孔徑圖像進行配準處理，用于獲得準確的干涉相位；在圖像質量較差時，還應設定相干系數門限對得到的圖像進行加窗，只對相干系數高的圖像區域進行干涉相位統計。

6.如權利要求1所述抑制平臺振動的機載SAL成像方法，其特征在于，步驟S2中所述提取干涉相位，為解決相位以2π為周期導致的最大測量速度受限問題，在系統設計中采用多基線設計，對干涉相位進行解纏處理。

7.如權利要求1所述抑制平臺振動的機載SAL成像方法，其特征在于，對單個全孔徑數據進行相位梯度自聚焦(PGA)處理，采用的相位梯度自聚焦算法包括使用線性無偏最小方差(LUMV)和最大似然(ML)估計的傳統相位梯度自聚焦算法、改進的相位梯度自聚焦算法包括非迭代的優質相位梯度自聚焦(QPGA)算法和采用加權最小二乘(WLS)估計的相位梯度自聚焦算法、也可采用條帶相位梯度自聚焦(SPGA)算法對整個方位向數據進行處理。

8.如權利要求1所述抑制平臺振動的機載SAL成像方法，其特征在于，步驟S4中所述成像處理能直接對全孔徑數據進行成像處理，也可在保證分辨率的前提下在多普勒域劃分頻域子孔徑進行成像，得到多視處理結果，用以抑制相干斑噪聲。