[發(fā)明專利]滑動(dòng)聚束SAR的步進(jìn)掃描影響參數(shù)計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710592160.3
• 申請(qǐng)日: 2017-07-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107462888B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何志華;易天柱;何峰;董臻;吳曼青;張永勝;黃海風(fēng);余安喜;孫造宇;金光虎;張啟雷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S13/90
• 分類號(hào): G01S13/90;G01S7/40
• 代理公司: 國(guó)防科技大學(xué)專利服務(wù)中心 43202
• 代理人: 王文惠

本發(fā)明提出一種滑動(dòng)聚束SAR的步進(jìn)掃描影響參數(shù)計(jì)算方法。技術(shù)方案是：已知滑動(dòng)聚束SAR的系統(tǒng)參數(shù)包括：天線波束步進(jìn)控制時(shí)間、波長(zhǎng)、天線方位向尺寸、平臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度，等效天線相位中心到場(chǎng)景中心的最近斜距，天線波束的掃描速率，判斷最大成對(duì)回波的位置相對(duì)于主瓣寬度的比值是否某一不等式。如果滿足則認(rèn)為步進(jìn)掃描對(duì)成像結(jié)果的影響很小，可忽略。本發(fā)明可以應(yīng)用于滑動(dòng)聚束SAR的步進(jìn)掃描影響分析及系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于航天與微波遙感結(jié)合的交叉技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種滑動(dòng)聚束SAR(Synthetic Aperture Radar，合成孔徑雷達(dá))步進(jìn)掃描時(shí)方位向成像結(jié)果成對(duì)回波位置及其幅度的參數(shù)計(jì)算方法。

背景技術(shù)

隨著航天技術(shù)及微波探測(cè)技術(shù)的日益發(fā)展，SAR系統(tǒng)作為空間探測(cè)的重要手段，發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。當(dāng)前，SAR系統(tǒng)的工作模式進(jìn)一步擴(kuò)展，分辨率進(jìn)一步提高。滑動(dòng)聚束即是改變方位向的掃描方式得到的一種新體制SAR工作模式。相比于傳統(tǒng)的條帶SAR工作模式和聚束SAR工作模式，滑動(dòng)聚束SAR具有可折中分辨率和方位向測(cè)繪帶寬度矛盾的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)也面臨諸多新的技術(shù)挑戰(zhàn)，譬如方位向步進(jìn)掃描時(shí)產(chǎn)生的成對(duì)回波效應(yīng)會(huì)影響成像性能。所述成對(duì)回波效應(yīng)是指：滑動(dòng)聚束SAR通過(guò)天線在方位向步進(jìn)掃描的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)天線波束指向的控制，步進(jìn)掃描方式調(diào)制了方位向天線方向圖，使得在方位向成像結(jié)果中主瓣左右成對(duì)地出現(xiàn)虛假信號(hào)，即成對(duì)回波。滑動(dòng)聚束SAR步進(jìn)掃描所導(dǎo)致的成對(duì)回波效應(yīng)，目前尚未查到該效應(yīng)引起的方位向成像結(jié)果成對(duì)回波位置及其幅度的參數(shù)計(jì)算方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：提出一種由滑動(dòng)聚束SAR的步進(jìn)掃描所導(dǎo)致的成對(duì)回波效應(yīng)的影響參數(shù)計(jì)算方法，可以應(yīng)用于滑動(dòng)聚束SAR的步進(jìn)掃描影響分析及系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)中。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

已知滑動(dòng)聚束SAR的系統(tǒng)參數(shù)包括：天線波束步進(jìn)控制時(shí)間T_p，波長(zhǎng)λ，天線方位向尺寸L，平臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度V_r，等效天線相位中心到場(chǎng)景中心的最近斜距為R₀，天線波束的掃描速率

具體包括下述步驟：

第一步，在滑動(dòng)聚束SAR工作時(shí)采集目標(biāo)的回波數(shù)據(jù)，經(jīng)成像處理后得到在圖像方位向響應(yīng)的成對(duì)回波，判斷最大成對(duì)回波的位置相對(duì)于主瓣寬度的比值是否滿足如下條件：

其中為取整運(yùn)算，如果滿足上述條件，則認(rèn)為成對(duì)回波的幅度與主瓣峰值幅度的比值小于-27dB，步進(jìn)掃描對(duì)成像結(jié)果的影響很小，可忽略；否則，則需要考慮成對(duì)回波對(duì)成像結(jié)果的影響。

第二步，如果不滿足第一步所述條件，需要考慮成對(duì)回波對(duì)成像結(jié)果的影響，影響主要體現(xiàn)在成對(duì)回波出現(xiàn)的位置及其幅值，所述成對(duì)回波出現(xiàn)的位置ω_couple及其幅值A(chǔ)_couple計(jì)算公式如下：

其中，m表示第m個(gè)成對(duì)回波的序號(hào)。

采用本發(fā)明可取得以下技術(shù)效果：

本發(fā)明針對(duì)滑動(dòng)聚束SAR天線步進(jìn)掃描所導(dǎo)致的成對(duì)回波，給出了滑動(dòng)聚束SAR步進(jìn)掃描時(shí)方位向成像結(jié)果成對(duì)回波位置及其幅度的參數(shù)計(jì)算方法，在滑動(dòng)聚束SAR天線步進(jìn)掃描參數(shù)設(shè)計(jì)中具有參考意義。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明提供的滑動(dòng)聚束SAR天線步進(jìn)掃描所導(dǎo)致的成對(duì)回波效應(yīng)影響計(jì)算流程圖；

圖2是滑動(dòng)聚束SAR系統(tǒng)工作幾何關(guān)系示意圖；

圖3是滑動(dòng)聚束SAR步進(jìn)掃描導(dǎo)致的成對(duì)回波效應(yīng)成像結(jié)果；

圖4是成對(duì)回波的位置及其幅值的仿真分析結(jié)果。