[發明專利]滑動式弧形陣列微波成像方法

有效

• 申請號: 201811638042.2
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109597071B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 黃平平;杜欣;譚維賢;徐偉;李亞超;張振華
• 申請（專利權）人: 內蒙古工業大學
• 主分類號: G01S13/89
• 分類號: G01S13/89;G01S7/41
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 喻嶸;郭迎俠

本發明公開了一種滑動式弧形陣列微波成像方法，包括以下步驟：S1在空中平臺搭載微波成像系統和慣性導航測量系統進行飛行時，通過慣性導航測量系統獲得空中平臺在空中的當前位置信息；S2根據空中平臺的飛行姿態和微波成像系統的參數，設置空中平臺的滑動間距；S3根據所述當前位置信息和滑動間距，通過微波開關網絡控制弧形接收陣列天線的接收天線陣元與其的發射天線陣元之間的切換，實現對地面場景進行瞬時環狀掃描；S4通過微波開關網絡控制接收天線陣元接收并存儲通過瞬時環狀掃描獲得的地面場景的散射回波；S5對散射回波進行成像處理以獲得空中平臺的周圍的地面場景的微波圖像。

技術領域

本發明涉及微波成像技術對地觀測技術領域，特別涉及滑動式弧形陣列微波成像方法。

背景技術

專利公開出版物CN104267400A提供了一種用于MIMO-SAR成像的微波信號收發系統、方法及成像系統，其中提出了機載弧形陣列微波成像方法。該方法主要是通過弧形陣列天線收發電磁波，可以實現對平臺周圍場景的360°范圍觀測，這相比較于常規線性陣列SAR只能進行單一的前視、側視、后視成像，大大增加了對場景的觀測視角。

但是，現有弧形陣列微波成像方法主要以實現對固定中心的環狀區域場景進行觀測，未提及當平臺進行勻速直線運動時的針對弧形陣列微波的一種連續成像模式及方法。目前，國內外均尚未給出有關于滑動式弧形陣列微波成像模式及方法。因此，尚不能解決當平臺勻速直線運動時的360°大視角高分辨率連續觀測成像。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題和缺陷的至少一個方面，本發明提供了一種滑動式弧形陣列微波成像方法，其能夠在空中平臺為勻速直線運動時進行360°大視角高分辨率連續觀測成像。

所述技術方案如下：

本發明的一個目的是提供了一種滑動式弧形陣列微波成像方法：包括

獲取搭載微波成像系統的空中平臺飛行的位置信息；

基于空中平臺的飛行參數和微波成像系統的參數設置空中平臺的滑動間距；

至少根據該滑動間距，對目標場景進行掃描；

收集目標場景響應于所述掃描的散射回波；

基于散射回波，進行成像。

根據本發明的一個方面，具體包括以下步驟：

S1在空中平臺搭載微波成像系統和慣性導航測量系統進行飛行時，通過所述慣性導航測量系統獲得所述空中平臺在空中的當前位置信息；

S2根據所述空中平臺的飛行姿態和所述微波成像系統的參數，在所述微波成像系統中設置所述空中平臺的滑動間距；

S3根據所述當前位置信息和所述滑動間距，通過所述微波成像系統中的微波開關網絡控制所述微波成像系統中的弧形接收陣列天線的接收天線陣元與弧形發射陣列天線的發射天線陣元之間的切換，實現對地面場景進行瞬時環狀掃描；

S4通過所述微波開關網絡控制所述接收天線陣元接收并存儲通過所述瞬時環狀掃描獲得的所述地面場景的散射回波；

S5對所述散射回波進行成像處理以獲得所述空中平臺的周圍的所述地面場景的微波圖像。

進一步地，在步驟S2中，所述飛行姿態包括所述空中平臺的飛行高度，所述微波成像系統的參數包括所述弧形陣列的半徑、所述弧形接收陣列天線的入射角或所述弧形發射陣列天線的入射角和俯仰向-3dB波束寬度。

具體地，所述成像觀測最遠地距的表達式為：

所述成像觀測最近地距的表達式為：