[發明專利]一種正前視雙基地SAR圖像定位誤差獲取方法

有效

• 申請號: 201510348817.2
• 申請日: 2015-06-23
• 公開（公告）號: CN105044692B
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 李景文;謝祖剛;郭德明;譚林
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 趙文穎

1.一種正前視雙基地SAR圖像定位誤差獲取方法，具體包括：

步驟一、根據雙基地SAR的平臺和目標速度、位置關系建立順飛模式正前視雙基地SAR模型下的直角坐標系，得到起始零時刻收、發平臺的位置坐標和速度矢量；

(a)根據雙基地SAR的平臺和目標速度、位置關系建立順飛模式正前視雙基地SAR模型下的直角坐標系；

在順飛模式正前視的空間模型中以目標所在的平面為XOY平面，發射機的高度方向為Z軸建立直角坐標系，此時目標區域位于接收機的正前方；

(b)分別獲取收發平臺的位置坐標和速度矢量；

假設發射平臺和接收平臺在成像過程中始終沿Y軸方向勻速運動，給定起始零時刻發射平臺T的位置為(x_T,y_T,z_T)，速度矢量為[0,V_T,0]，接收平臺R的位置為(x_R,y_R,z_R)，速度矢量為[0,V_R,0]，目標點P的坐標為(X₀,Y₀,0)；

步驟二、給定收發平臺位置誤差和速度誤差，得到存在誤差后的平臺位置坐標和速度矢量；

設T'為發射平臺存在誤差后的位置坐標，V_T'為發射平臺存在速度誤差后的速度，R'為接收平臺存在誤差后的位置，V_R'為發射平臺存在速度誤差后的速度，點P'為平臺運動誤差導致目標偏移后的位置；假定收發平臺都不存在X和Z軸方向的速度誤差，設發射平臺的位置誤差為d_st＝[d_xt d_yt d_zt]，接收平臺的位置誤差為d_sr＝[d_xr d_yr d_zr]，發射平臺速度誤差為發射平臺速度誤差為其中，d_xt、d_yt、d_zt分別表示發射平臺在三個方向上的位置誤差，dV_yt表示發射平臺在Y方向上的速度誤差，d_xr、d_yr、d_zr分別表示接收平臺在三個方向上的位置誤差，dV_yr表示接收平臺在Y方向上的速度誤差；則存在誤差后發射平臺的位置坐標T'為(d_xt,y_T+d_yt,z_T+d_zt)，接收平臺的位置坐標R'為(x_R+d_xr,y_R+d_yr,z_R+d_zr)，偏移后的目標點的位置P'為(X',Y')，發射和接收平臺的速度矢量分別表示為：

步驟三、依據SAR成像過程中的等距離和等多普勒原理，建立距離多普勒方程組，然后利用牛頓迭代法獲得各目標點的實際位置，進而獲得目標的定位誤差；

(a)根據雙基地SAR的定位誤差分析幾何關系，利用等距離等多普勒原理，得到存在平臺誤差的和不存在誤差的情況下的距離和多普勒的關系式：

其中，λ為雷達波長，表示起始時刻發射平臺到目標的斜距，表示起始時刻接收平臺到目標的斜距，表示加入誤差后起始時刻發射平臺到目標的斜距，表示加入誤差后起始時刻接收平臺到目標的斜距；

(b)將步驟一中的發射平臺和接收平臺的位置和速度以及步驟二中加入誤差后發射平臺和接收平臺的位置和速度代入公式(1)和(2)中，得到SAR的距離多普勒方程組，利用牛頓迭代法求解該多普勒方程組，獲得目標點的位置(X',Y')，而平臺不存在運動誤差的時候目標點的位置P為(X₀,Y₀)，則目標點在X方向和Y方向的定位誤差為：

ΔX＝X'-X₀

ΔY＝Y'-Y₀。