[發明專利]一種基于環掃雷達圖像匹配的速度誤差修正方法及系統

有效

• 申請號: 201811351708.6
• 申請日: 2018-11-14
• 公開（公告）號: CN109541595B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 陳錚錚;林超;張金昌
• 申請（專利權）人: 北京遙感設備研究所
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90;G01S13/58
• 代理公司: 中國航天科工集團公司專利中心 11024
• 代理人: 張國虹

本發明公開了一種基于環掃雷達圖像匹配的速度誤差修正方法包括步驟：搭建基于環掃雷達圖像匹配的速度誤差修正系統；使用雷達衛星圖像、高程數據、航跡數據仿真生成環掃雷達實時圖；根據航跡信息截取子區，對子區進行匹配并判斷其匹配結果有效性；計算速度誤差估計因子，并判斷能否進行速度誤差修正；當滿足速度誤差修正條件時對匹配結果進行修正。采用本發明實現了對慣導速度誤差的估計，及對其影響的修正。

技術領域

本發明涉及速度誤差修正領域，尤其涉及基于環掃雷達圖像匹配的速度誤差修正。

背景技術

雷達景象匹配技術由于受天氣影響小，精度高的特點，廣泛應用于航空器導航和導彈制導領域。在成像過程中，慣導速度誤差會導致實時圖中景象發生位移，因此在圖像配準的情況下，由于不知道慣導速度誤差，因此其引起的匹配誤差無法修正。

發明內容

針對上述技術問題，本發明目的在于提供一種基于雷達圖像匹配的速度誤差修正方法，解決雷達圖像匹配過程中慣導速度誤差引起的匹配誤差無法修正的問題。

一種基于環掃雷達圖像匹配的速度誤差修正方法具體步驟為：

S1、搭建基于環掃雷達圖像匹配的速度誤差修正系統；

S2、使用雷達衛星圖像、高程數據、航跡數據仿真生成環掃雷達實時圖；

S3、根據航跡信息截取子區，對子區進行匹配并判斷其匹配結果有效性；

S4、計算速度誤差估計因子，并判斷能否進行速度誤差修正；

S5、當滿足速度誤差修正條件時對匹配結果進行修正。

進一步地，所述步驟S1中的速度誤差修正系統包括雷達實時圖仿真模塊、圖像匹配模塊、速度誤差估計因子計算模塊和速度誤差修正模塊。

進一步地，所述步驟S2中仿真生成環掃雷達實時圖具體為，由所述速度誤差修正系統中的雷達實時圖仿真模塊根據輸入的雷達衛星圖像、高程數據、航跡數據生成回波，采用合成孔徑成像方法生成仿真環掃雷達實時圖。

進一步地，所述步驟S3由所述速度誤差修正系統中的圖像匹配模塊完成，具體為：

在仿真環掃雷達實時圖中，以圖像中心為原點，航跡水平方向為坐標軸建立坐標系，與坐標軸夾角±30°、±45°、±60°、±90°，按照與原點中心對稱的原則截取出14個子區，進行匹配計算；

對得到的14個匹配結果計算均值和標準差σ，若某一匹配結果與均值的距離之差大于3σ，則認為該子區匹配無效，對剩余子區重新計算均值和標準差并進行有效性判斷，直到剩余子區均匹配有效。

進一步地，進行有效性判斷時，若有效子區少于3個，將不進行速度誤差估計。

進一步地，所述步驟S4由所述速度誤差修正系統中的速度誤差估計因子計算模塊執行。

進一步地，所述計算速度誤差估計因子具體為：

令式中：i＝1,…,14；(x_i0,z_i0)為第i個子區匹配計算得到的載體位置；

令速度誤差對定位誤差影響系數矩陣為G，