[發(fā)明專(zhuān)利]GEO和LEO雙基構(gòu)型合成雷達(dá)地面運(yùn)動(dòng)成像方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910692175.6
• 申請(qǐng)日: 2019-07-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110376564B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張雙喜;曾紅蕓;熊文俊;劉艷陽(yáng);吳億峰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01S7/41
• 分類(lèi)號(hào): G01S7/41
• 代理公司: 西安凱多思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61290
• 代理人: 劉新瓊

本發(fā)明涉及一種GEO和LEO雙基構(gòu)型合成雷達(dá)地面運(yùn)動(dòng)成像方法，通過(guò)依次構(gòu)造參考信號(hào)向量、距離走動(dòng)校正矩陣、Chirp傅里葉變換矩陣、并對(duì)其進(jìn)行一系列的計(jì)算，得到目標(biāo)成像結(jié)果圖。本發(fā)明克服了已有SAR成像技術(shù)無(wú)法對(duì)地球同步軌道和低軌道衛(wèi)星雙基構(gòu)型合成雷達(dá)地面非合作運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行成像將出現(xiàn)散焦現(xiàn)象，可以對(duì)地球同步軌道星和低軌道衛(wèi)星雙基構(gòu)型合成雷達(dá)非合作目標(biāo)走動(dòng)進(jìn)行自適應(yīng)校正，以達(dá)到對(duì)非合作目標(biāo)進(jìn)行良好聚焦的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于雷達(dá)信號(hào)處理領(lǐng)域，特別涉及一種地球同步軌道衛(wèi)星(GEO)和低軌道衛(wèi)星(LEO)雙基構(gòu)型合成雷達(dá)(Bi-SAR)地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)成像算法，適用于地球同步軌道衛(wèi)星和低軌道衛(wèi)星雙基合成孔徑雷達(dá)對(duì)地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行成像處理。

背景技術(shù)

雙基地合成孔徑雷達(dá)(Bistatic Synthetic Aperture Radar,Bi-SAR)因其收發(fā)天線分置，接收雷達(dá)不易被偵察發(fā)現(xiàn)，具有較好的隱身和抗干擾性能；并且通過(guò)合理配置收發(fā)天線幾何構(gòu)型，系統(tǒng)在自然目標(biāo)和人造目標(biāo)觀測(cè)方面具有極大的自由度，有利于SAR圖像解譯，具有非常重要的軍事和民事應(yīng)用價(jià)值。地球同步軌道(GEO)發(fā)射-近地軌道(LEO)接收體制下的Bi-SAR系統(tǒng)更是因其戰(zhàn)場(chǎng)生存能力強(qiáng)以及便捷、頻繁、大范圍對(duì)地觀測(cè)能力得到了國(guó)內(nèi)外的關(guān)注與研究。在地球同步軌道(GEO)發(fā)射-近地軌道(LEO)接收體制下研究地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)探測(cè)技術(shù)也具有非常重要的軍事和民事應(yīng)用價(jià)值。

對(duì)于地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)探測(cè)，面臨的關(guān)鍵問(wèn)題是地面運(yùn)動(dòng)成像聚焦問(wèn)題。由于地球同步軌道和低軌道衛(wèi)星雙基構(gòu)型合成雷達(dá)地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)存在非合作特性，直接利用已有SAR成像技術(shù)，將無(wú)法對(duì)地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行有效成像聚焦。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問(wèn)題

針對(duì)已有SAR成像技術(shù)無(wú)法對(duì)地球同步軌道和低軌道衛(wèi)星雙基構(gòu)型合成雷達(dá)地面非合作運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行聚焦成像，本發(fā)明的目的在于提出一種地球同步軌道星和低軌道衛(wèi)星雙基構(gòu)型合成雷達(dá)地面運(yùn)動(dòng)成像算法，該方法可以有效對(duì)非合作運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行成像聚焦。

技術(shù)方案

一種地球同步軌道衛(wèi)星和低軌道衛(wèi)星雙基構(gòu)型合成雷達(dá)地面運(yùn)動(dòng)成像方法，其特征在于步驟如下：

步驟1：獲取的雜波抑制之后雷達(dá)系統(tǒng)回波信號(hào)是二維矩陣S(i,j)，S(i,j)為nrn×nan維矩陣，對(duì)矩陣S(i,j)列進(jìn)行FFT處理，將結(jié)果分別保存在矩陣S(i,j)中；

步驟2：根據(jù)已知的雷達(dá)參數(shù)，構(gòu)造參考信號(hào)向量S_ref(i,1)為nrn×1向量；其中，γ表示調(diào)頻率，γ＝B/Tp，B表示發(fā)射信號(hào)帶寬，Tp表示發(fā)射脈沖寬度，f_m表示為距離向頻域坐標(biāo)，Δf為距離頻域間隔，nrn表示距離向點(diǎn)數(shù)；

步驟3：取出步驟1得到的S(i,j)的每一列，均點(diǎn)乘參考信號(hào)向量S_ref(i,1)的共軛，得到距離脈壓后的數(shù)據(jù)矩陣S(f_m,x_n)；其中，x_n表示方位向時(shí)域坐標(biāo)，L表示為合成孔徑長(zhǎng)度，n＝0,1,...,nan-1，nan表示方位向點(diǎn)數(shù)；

步驟4：根據(jù)已知的雷達(dá)參數(shù)，構(gòu)造距離走動(dòng)校正矩陣S_LRCMC(i,j)為nrn×nan矩陣；其中，f_c表示雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的載頻，c為電磁波的傳播速度，t_m為方位慢時(shí)間，為多普勒中心；

步驟5：取出步驟3得到的S(f_m,x_n)點(diǎn)乘參考信號(hào)向量S_LRCMC(i,j)的共軛，得到走動(dòng)校正之后的數(shù)據(jù)矩陣S′(f_m,x_n)；