[發明專利]一種用于雙基地ISAR的目標等效旋轉中心估計方法

有效

• 申請號: 201810939234.0
• 申請日: 2018-08-17
• 公開（公告）號: CN108845301B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 郭寶鋒;史林;崔佩璋;馬俊濤;孫慧賢;李召瑞;胡文華
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍陸軍工程大學
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 北京律譜知識產權代理事務所(普通合伙) 11457
• 代理人: 孫紅穎

本發明提供了一種用于雙基地ISAR的目標等效旋轉中心估計方法，涉及雷達信號處理技術領域，通過根據雙基地雷達接收到的回波，生成一維距離像序列，再通過分組，生成第一圖像和第二圖像，并計算兩者的觀測視角差，根據畸變角度計算公式，計算第一平均畸變角度和第二平均畸變角度，根據平均畸變角度，校正第一圖像和第二圖像，并記作第一校正圖像和第二校正圖像，進而根據第二校正圖像和旋轉變換公式，生成旋轉圖像，最后根據第一校正圖像和旋轉圖像，計算兩者之間的相關系數，確定等效旋轉中心。通過本發明的技術方案，提高了等效旋轉中心的估計精度，并引入平均畸變角度，提高了等效旋轉中心估計的應用范圍。

技術領域

本發明涉及雷達信號處理技術領域，具體而言，涉及一種用于雙基地ISAR的目標等效旋轉中心估計方法。

背景技術

雙基地逆合成孔徑雷達(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)系統，在具備“四抗”特性的同時，利用接收的目標非后向散射回波進行成像，能夠較單基地雷達獲取更加豐富的目標信息。距離-多普勒(Range-Doppler,RD)算法是雙基地ISAR成像的經典算法，由于其物理意義明確、操作簡便，被廣泛應用于成像仿真及實測數據的處理中，但當觀測目標尺寸過大或成像累積轉角過大時，該算法存在越分辨單元徙動問題，造成圖像散焦，離旋轉中心越遠，散射點散焦現象越嚴重。為了完成越分辨單元徙動的校正從而提高成像質量，需要估計目標的等效旋轉中心。

而現有技術中，通常采用：(1)基于單特顯點的運動補償方法近似得到目標等效旋轉中心，該方法得到的旋轉中心位置精度較低，影響后續圖像校正的聚焦效果，特別是，在實測數據中，回波信噪比一般很低，難以找到單一的特顯點；(2)利用若干散射點的位置跟蹤提取目標等效旋轉中心，該方法一方面利用的散射點信息少，旋轉中心估計精度低，另一方面，沒有考慮到雙基地角隨時間而變化的特性，應用范圍受限。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種用于雙基地ISAR的目標等效旋轉中心估計方法，適用于雙基地角時變的情形，有利于提高確定等效旋轉中心的精度。

本發明的技術方案是：本發明中的技術方案提供了一種用于雙基地ISAR的目標等效旋轉中心估計方法，包括：步驟1，根據雙基地雷達接收到的回波，生成一維距離像序列；步驟2，根據一維距離像序列，生成第一圖像和第二圖像，并計算第一圖像和第二圖像的觀測視角差；步驟3，根據第一圖像、第二圖像和畸變角度計算公式，計算第一平均畸變角度和第二平均畸變角度；步驟4，根據第一平均畸變角度和第二平均畸變角度，校正第一圖像和第二圖像，并分別記作第一校正圖像和第二校正圖像；步驟5，根據第二校正圖像、觀測視角差和旋轉變換公式，生成旋轉圖像；步驟6，根據第一校正圖像和旋轉圖像，計算相關系數；步驟7，根據相關系數，確定等效旋轉中心。

上述任一項技術方案中，優選地，步驟2具體包括：步驟a，根據一維距離像序列和多普勒單元個數計算公式，計算第一多普勒單元個數和第二多普勒單元個數；步驟b，根據一維距離像序列、第一多普勒單元個數、第二多普勒單元個數和傅立葉變換，生成第一圖像和第二圖像；步驟c，根據所述第一多普勒單元個數、所述第二多普勒單元個數和累積轉角，計算觀測視角差。

上述任一項技術方案中，優選地，步驟2具體還包括：步驟d，判斷第一多普勒單元個數與第二多普勒單元個數之間的大小關系；當判定第一多普勒單元個數大于第二多普勒單元個數時，將第一圖像記作待截取圖像，將第二圖像記作標準圖像；當判定第一多普勒單元個數小于第二多普勒單元個數時，將第二圖像記作待截取圖像，將第一圖像記作標準圖像；當判定第一多普勒單元個數等于第二多普勒單元個數時，執行步驟3；步驟e，根據標準圖像的多普勒單元個數和待截取圖像，截取并生成第三圖像；步驟f，當第一多普勒單元個數大于第二多普勒單元個數時，將第三圖像記作第一圖像，將標準圖像記作第二圖像；當第一多普勒單元個數小于第二多普勒單元個數時，將第三圖像記作第二圖像，將標準圖像記作第一圖像。