[發明專利]一種基于組網雷達的三維散射分布重構方法

有效

• 申請號: 201711284755.9
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN108226926B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 張群;劉瀟文;尹玉富;羅迎;李開明;孫莉;陳一暢;朱豐
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍工程大學
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙) 11265
• 代理人: 葉樹明

1.一種基于組網雷達的三維散射分布重構方法，包括下列步驟：

步驟一：構建組網雷達三維散射分布重構模型；

所述的步驟一具體包括下述步驟：

為建立目標三維散射分布重構模型，降低模型求解的復雜度和計算量，用小立方體(空間網格單元)將目標所在的立方體空間網格化，空間網格單元的邊長用L_c表示，通過跟蹤和目標識別方法確定的目標長度為L_t，定義的立方體空間網格是一個能完全包含空中目標的一個空間區域，因此，空間網格邊長的取值為Lg＝2L_t，空間網格包含的空間網格單元的總個數為(R₁,X,Y,Z)表示空間坐標系，空間網格用矩陣X表示，F_m(·)表示空中目標在投影面上的投影像，I_m表示第m部雷達獲得的目標ISAR像，M表示場景中雷達的總個數，ω表示重構的三維散射分布中，散射點個數在目標函數中的權重，G表示空間網格矩陣X所有的取值集合；

以ISAR像與投影像的誤差最小，且重構的三維散射分布中散射點個數最少為目標函數，構建的組網雷達三維散射分布重構模型可以表示為：

步驟二：依據所述步驟一的三維散射分布重構模型，利用三維散射分布重構模型的求解算法，重構出目標散射點的三維分布，實現空中目標三維成像；

所述的步驟二具體包括下述步驟：

Step1)定義三維網格空間矩陣C＝0，網格單元序號集合組網雷達中各雷達編號m＝{1，2，...,M}和網格單元編號γ＝{1,2,...,N_c}；

Step2)每部分別獨立對目標成像，獲得的ISAR成像結果為I_m，并計算每個網格單元的投影像F_m(C(i))和ISAR像與投影像差的二范數D_mi＝||F_m(C(i))-I_m||₂；

Step3)定義潛在散射點集合如果D_mi＜I_m，令α_m＝α_m∪i；

Step4)計算并更新三維散射分布模型解的搜索范圍，更新后的搜索范圍為G′＝{C|C(γ-β)＝0,C∈G}；

Step5)將新的搜索范圍G′帶入三維散射分布模型，采用遺傳算法求解模型，輸出的優化解X_opt為重構的三維散射分布，從而實現空中目標的三維成像。

2.根據權利要求1中的一種基于組網雷達的三維散射分布重構方法，其特征在于：組網雷達由三部自發自收、分布在不同位置的三部成像雷達構成。

3.根據權利要求1中的一種基于組網雷達的三維散射分布重構方法，其特征在于：空中目標投影算子F_m(·)用于計算空中目標的投影像，主要包括空間網格單元三維坐標計算，投影點三維坐標計算，投影點在成像平面上的二維坐標計算，投影像生成等計算步驟。