[發明專利]一種大前斜視合成孔徑雷達成像方法

有效

• 申請號: 201710439411.4
• 申請日: 2017-06-12
• 公開（公告）號: CN107290747B
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 傅雄軍;袁大森;謝民;李德勝
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 高燕燕

本發明涉及一種大前斜視合成孔徑雷達(SAR)成像方法，該方法首先對SAR原始回波數據做距離向快速傅里葉變換(FFT)后進行距離壓縮；其次進行走動校正；再進行方位向FFT后進行彎曲校正；然后進行距離向快速傅里葉逆變換(IFFT)后進行高次相位補償；最后再進行方位向IFFT后，進行方位向相位的五階泰勒展開式中高次項補償，對方位補償后的數據進行方位向FFT，得到最終的SAR圖像。相比傳統的斜視SAR成像方法，本方法可實現較大斜視角的SAR成像，能實現較大方位聚焦深度下的高精度SAR成像。

技術領域

本發明涉及一種大前斜視合成孔徑雷達(SAR)成像方法，屬于信號處理技術領域。

背景技術

合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一種具備高分辨能力的微波成像雷達，SAR具有全天時、全天候工作以及作用距離遠的獨特優點。在高速高機動載體平臺下，將SAR應用在載體末制導中，因其能在黑夜、煙霧、強光干擾等惡劣環境下發現目標，故SAR更適合在復雜飛行環境下的末制導和復雜的尋地要求。但是，由于末制導階段導引頭通常工作在大前斜視角條件下，常規的SAR成像方法難以適用，甚至無法成像，進而嚴重影響制導精度，因此限制了該項技術的應用范圍。

發明內容

本發明的目的在于克服現有常規方法的不足，提供一種大前斜視合成孔徑雷達成像方法，該方法在常規方法基礎上，針對大前斜視回波信號方位平移特性，通過高效精確的補償處理，實現大斜視角的高精度成像。

本發明的上述目的主要是通過如下技術方案予以實現的：

一種大前斜視合成孔徑雷達成像方法，雷達以速度v沿YOZ平面直線AB飛行，雷達的波束中心照射地面點目標T，A點位于Z軸上，經過時間t后雷達位于B點，θ₀為雷達波束中心照射的斜視角；雷達與地面的高度為H₀，標記雷達位于A點時，雷達與點目標T的距離為R₀；標記雷達位于B點時，雷達與點目標T的距離該方法具體包括以下幾個步驟：

步驟一：對SAR原始回波數據s₀(τ,t)做距離向快速傅里葉變換FFT，將回波數據變換至距離頻域-方位時域內進行距離壓縮，將變換后的數據與距離壓縮因子H₁(f_τ,t)相乘，得到距離壓縮后的數據S₂(f_τ,t)，其中，τ代表距離時間，t代表方位時間，f_τ表示距離頻率；

步驟二：將距離壓縮后的數據S₂(f_τ,t)與走動校正因子H₂(f_τ,t)相乘，得到走動校正后的數據S₃(f_τ,t)；

步驟三：對走動校正后的數據S₃(f_τ,t)進行方位向FFT，將數據變換至距離頻域-方位頻域內進行彎曲校正，將變換后的數據與彎曲校正因子H₃(f_τ,f_a)相乘，得到彎曲校正后的數據S₅(f_τ,f_a)，其中，f_a表示方位頻率；

步驟四：對彎曲校正后的數據S₅(f_τ,f_a)進行距離向快速傅里葉逆變換IFFT，將數據變換至距離時域-方位頻域內進行高次相位補償，將變換后的數據與高次相位補償因子H₄(τ,f_a)相乘，得到高次相位補償后的數據S₇(τ,f_a)；