[發(fā)明專利]針對(duì)凹腔類結(jié)構(gòu)的SAR圖像仿真方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710578638.7
• 申請(qǐng)日: 2017-07-14
• 公開（公告）號(hào): CN107356924B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張?jiān)骆?/a>;丁赤飚;雷斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所
• 主分類號(hào): G01S13/90
• 分類號(hào): G01S13/90
• 代理公司: 11021 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 曹玲柱<國(guó)際申請(qǐng)>=<國(guó)際公布>=<進(jìn)入

1.一種針對(duì)凹腔類結(jié)構(gòu)的SAR圖像仿真方法，包括：

設(shè)置和計(jì)算仿真參數(shù)；

根據(jù)仿真參數(shù)設(shè)置一組凹腔口面上的射線組；

利用仿真參數(shù)，計(jì)算不同方位角對(duì)應(yīng)的凹腔口面上的射線組的回波；以及

根據(jù)不同方位角上的回波，獲得仿真SAR圖像；

其中，所述利用仿真參數(shù)，計(jì)算不同方位角對(duì)應(yīng)的凹腔口面上的射線組的回波包括：

計(jì)算第j個(gè)方位角對(duì)應(yīng)的入射方向，其中，j＝1，2，3，…，M_a；M_a為方位向像素個(gè)數(shù)；

依次計(jì)算第1條、第2條直到N條射線在第j個(gè)方位角下的光程及散射強(qiáng)度，N為射線組的射線起始點(diǎn)個(gè)數(shù)；以及

依據(jù)N條射線的光程及散射強(qiáng)度，得到N條射線在第j個(gè)方位角下對(duì)應(yīng)的回波；

所述第j個(gè)方位角對(duì)應(yīng)的入射方向滿足：

其中，表示方位向角度向量的第j個(gè)分量；θ表示雷達(dá)入射方向；

第i條射線在第j個(gè)方位角下的散射強(qiáng)度滿足：

k＝2πf/c

其中，i＝1，2，3，…，N；m＝2，3，…，Ti-1；Ti表示第i條射線經(jīng)過(guò)Ti個(gè)點(diǎn)后返回了凹腔口面；表示第i條射線對(duì)應(yīng)路徑的第m個(gè)點(diǎn)(m＝2，3，…，Ti-1)的位置矢量；表示第i條射線對(duì)應(yīng)的第m個(gè)點(diǎn)與凹腔內(nèi)部相互作用的散射場(chǎng)強(qiáng)；為第i條射線對(duì)應(yīng)光程的第m個(gè)點(diǎn)與凹腔交點(diǎn)處局部表面的法向量；為第i條射線對(duì)應(yīng)的第m個(gè)點(diǎn)與凹腔相互作用時(shí)的入射方向矢量；為射線與第m個(gè)點(diǎn)相互作用后的反射方向矢量；c為光速；Z為阻抗；E^T為電磁切向分量；H^T為磁場(chǎng)切向分量；f為雷達(dá)工作中心頻率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SAR圖像仿真方法，其中，

所述仿真參數(shù)包括坐標(biāo)系和成像參數(shù)；

所述坐標(biāo)系為場(chǎng)景坐標(biāo)系；

所述成像參數(shù)包括：雷達(dá)入射方向θ，雷達(dá)工作中心頻率f，距離向的像素間隔為ρ_r，方位向的像素間隔為ρ_a，距離向像素個(gè)數(shù)為M_r，方位向像素個(gè)數(shù)為M_a，合成孔徑角度以及方位向角度矢量

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的SAR圖像仿真方法，其中，

所述距離向像素個(gè)數(shù)M_r滿足：

所述方位向像素個(gè)數(shù)M_a滿足：

所述方位向角度矢量滿足：

其中，Lscene_r表示目標(biāo)距離向尺寸大小；Lscene_a表示目標(biāo)方位向尺寸大小；R表示場(chǎng)景中心與雷達(dá)的距離；λ為雷達(dá)工作中心頻率對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)，數(shù)值上等于光速除以雷達(dá)工作中心頻率f；方位向角度矢量的值為從到的間隔為的等差數(shù)列。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SAR圖像仿真方法，其中，所述根據(jù)仿真參數(shù)設(shè)置一組凹腔口面上的射線組包括：

根據(jù)距離向的像素間隔和方位向的像素間隔來(lái)設(shè)置凹腔口面上的射線組的射線起始點(diǎn)位置，使所述射線組的射線起始點(diǎn)均勻地分布在凹腔口面上，令這些點(diǎn)在凹腔口面所在平面內(nèi)兩個(gè)坐標(biāo)軸上的間隔相等，按照該間隔依次產(chǎn)生射線起始點(diǎn)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的SAR圖像仿真方法，其中，所述射線組的射線起始點(diǎn)個(gè)數(shù)N，滿足：

N≥A/Δstep²

其中，A表示凹腔口面的面積，Δstep表示射線起始點(diǎn)在凹腔口面所在平面內(nèi)兩個(gè)坐標(biāo)軸上的間隔。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的SAR圖像仿真方法，其中，所述間隔Δstep滿足：

Δstep＝min(ρ_a，ρ_r)/4

其中，min(*)為最小值函數(shù)，ρ_r為距離向的像素間隔，ρ_a為方位向的像素間隔。