[發(fā)明專利]一種基于多普勒參數(shù)分析的UAV聚束SAR前向速度估計方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610996448.2
• 申請日: 2016-11-13
• 公開（公告）號: CN106597436A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設計）人: 周松;楊磊;李偉平
• 申請（專利權(quán)）人: 華東交通大學
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90;G01S7/40
• 代理公司: 南昌市平凡知識產(chǎn)權(quán)代理事務所36122
• 代理人: 姚伯川

1.一種基于多普勒參數(shù)分析的UAV聚束SAR前向速度估計方法，其特征在于，所述估算方法如下

在聚束模式下，回波信號的多普勒調(diào)頻率γ(t)可近似為如下形式：

$\mathrm{\γ}\left(t\right)=\frac{2{v_X}^2{\cos }^2\mathrm{\θ}}{{\mathrm{\λR}}_b}+\frac{2a_X\sin \mathrm{\θ}}{\mathrm{\λ}}+\frac{2a_r\cos \mathrm{\θ}}{\mathrm{\λ}}+\frac{4v_X{v}_r{\cos }^2\mathrm{\θ}\sin \mathrm{\θ}}{{\mathrm{\λR}}_b}+\frac{2{v_r}^2{\sin }^2\mathrm{\θ}\cos \mathrm{\θ}}{{\mathrm{\λR}}_b}$

其中v_X為沿航線前向速度；a_X沿航線加速度；v_r為垂直航線的速度；a_r為垂直航線的加速度；θ為斜視角；λ為波束的波長；R_b為波束發(fā)射點距成像表面的最短距離；

由于v_X和a_X、v_r和a_r是導數(shù)關(guān)系，因此，則認為γ(t)表達式中第一、第二項為低頻分量，第三、四、五項為高頻分量；對一段時間內(nèi)估計得到的多普勒調(diào)頻率進行低通濾波，即可分離得到γ(t)表達式中的低頻分量：

${\mathrm{\γ}}_{Low}\left(t\right)=-\frac{2{v_X}^2{\cos }^3\mathrm{\θ}}{{\mathrm{\λR}}_b}+\frac{2a_{X}sin\mathrm{\θ}}{\mathrm{\λ}}$

在γ_Low(t)表達式中，θ為參量斜視角；

沿航線前向速度v_X和沿航線加速度a_X均為時間t的函數(shù)；假設沿航線前向速度v_X和沿航線加速度a_X的表達形式為：

$\left\{\begin{array}{c}{v}_X=a_0+a_{1}t+a_2{t}^2\\ a_X=a_1+a_{2}t\end{array}\right.$

將上式中的v_X和a_X代入γ_Low(t)表達式，即可通過多項式擬合，得到參數(shù)a₀、a₁和a₂；并由上面聯(lián)立方程式最后計算出沿航線前向速度v_X和沿航線加速度a_X。