[發明專利]一種雙基前視SAR回波與運動參數數據同步錄取方法及裝置

在審

• 申請號: 201910549577.0
• 申請日: 2019-06-24
• 公開（公告）號: CN110244276A
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 武春風;劉洋;胥秋;白明順;王曉丹;蒲季春;吳婷婷
• 申請（專利權）人: 成都航天科工微電子系統研究院有限公司
• 主分類號: G01S7/48
• 分類號: G01S7/48;G01S13/90
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 管高峰

本發明公開了一種雙基前視SAR回波與運動參數數據同步錄取方法及裝置，所述裝置包括發射載機和接收載機；發射載機和接收載機包括處理機，與處理機連接的GPS子系統、慣性導航系統和隨動平臺；處理機包括ZYNQ處理芯片、ADC數據采集器、DDR3緩存器和EMMC存儲器；ZYNQ處理芯片包括相連接的PS處理模塊和PL可編程邏輯模塊；PL可編程邏輯模塊中內置計時器、GPS寄存器和慣導寄存器；ADC數據采集器、DDR3緩存器和EMMC存儲器均與PL可編程邏輯模塊連接；當需要進行時間校準時，將發射載機和接收載機的處理機通過同步電纜進行連接；當需要導出EMMC存儲器中的數據時，將發射載機和接收載機的處理機網絡連接至上位機。本發明實現了雙基前視SAR回波與運動參數數據同步錄取。

技術領域

本發明涉及雷達技術領域，尤其是一種雙基前視SAR回波與運動參數數據同步錄取方法及裝置。

背景技術

雙基前視合成孔徑雷達(SAR)作為雷達成像系統家族中的一員，除了可以全天時、全天候工作外，還有兩個非常好的優點：

第一，由于其接收載機幾乎不向外輻射電磁波，因此被發現被截獲的概率就地，隱蔽性強；

第二，其前視成像的優點，使得雷達負載平臺的運動方向可以與其成像方向一致，避免了其他SAR雷達“歪脖子”現象，因此使得它的工作機制更符合人們的觀感。

綜合以上優點，對該型雷達的工程化研究具有重要的意義。

雙基前視SAR的成像算法復雜度高，搭建對應的成像系統難度大、成本高，并且，該型雷達需要由飛機掛載上天測試，組織實驗開銷也大。因此，對該型雷達的研究大多數都是停留在理論層面。

在現有的技術報道中，成都電子科技大學的團隊進行過相關的系統掛飛實驗，將雷達系統在掛飛過程中的回波數據數據記錄下來，然后在地面離線處理。但是由于其實驗所用的直升機平臺穩定性不高、缺乏必要的慣性導航系統及運動參數監測等原因，最終獲取的雙基前視SAR圖像不理想，清晰度不高。因此，有必要設計一種更合理的系統以完成雙基前視SAR回波數據錄取功能。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：針對上述存在的問題，提供一種雙基前視SAR回波與運動參數數據同步錄取方法及裝置，以完成雙基前視SAR回波與運動參數數據同步錄取，使得后期在進行離線的雙基前視SAR成像數據處理時，能夠從數據中了解雷達在掛飛實驗中的實際運動情況，為進行高精度的運動補償和獲得高清晰的雙基前視SAR圖像奠定基礎。

本發明提供的一種雙基前視SAR回波與運動參數數據同步錄取方法，包括如下步驟：

步驟1，采用固定翼飛機將兩個處理機分別固定在發射載機和接收載機上；

步驟2，安裝隨動平臺固定發射載機和接收載機上兩個雷達的射頻天線；

步驟3，連接發射載機和接收載機的處理機的ZYNQ處理芯片；

步驟4，發射載機向接收載機發送啟動信號，并啟動計時器；接收載機接收到啟動信號時，也立即啟動計時器，完成初步時間同步后斷開發射載機和接收載機的處理機的ZYNQ處理芯片；

步驟5，將發射載機和接收載機的計時器根據GPS子系統傳輸的PPS秒脈沖進行時間校準，使二者的計時器能夠長期保持穩定同步；

步驟6，發射載機和接收載機的ADC數據采集器采集回波數據，并為采集到的回波數據打上時間戳一；GPS寄存器實時更新存儲的GPS數據，并在更新時為GPS數據打上時間戳二；慣導寄存器實時更新存儲的慣導數據，并在更新時為慣導數據打上時間戳三；

步驟7，將帶有時間戳的回波數據、GPS數據和慣導數據緩存在DDR3緩存器中；

步驟8，當DDR3緩存器內緩存了若干帶有時間戳的回波數據、GPS數據和慣導數據后，一并寫入EMMC存儲器中；