[發明專利]基于非正交非線性坐標系輸出的中軌星載SAR成像方法

有效

• 申請號: 202010066511.9
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111220981B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 孫光才;曹筵東;邢孟道;劉文康;郭亮
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90;G01S7/295;G01S7/35
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 李園園

1.一種基于非正交非線性坐標系輸出的中軌星載SAR成像方法，其特征在于，包括：

接收中軌星載SAR發出的經過目標反射的回波信號；

對所述回波信號在距離向進行傅里葉變換，得到距離頻域的信號；

將原坐標系下的所述距離頻域的信號轉換為非正交非線性坐標系下的、方位空變最小化的信號；

利用距離非線性頻調變標算法，對所述方位空變最小化的信號進行兩維耦合解耦處理以補償距離向的徙動，得到距離徙動校正后的信號；

對所述距離徙動校正后的信號進行方位匹配濾波，得到方位向壓縮的信號；

對所述方位向壓縮的信號進行多普勒重采樣，得到方位向處理后的信號；

將所述方位向處理后的信號變換到方位時域，得到粗成像的信號；

對所述粗成像信號進行幾何形變校正，得到無幾何失真的中軌星載SAR成像信號；

所述將原坐標系下的所述距離頻域的信號轉換為非正交非線性坐標系下的、方位空變最小化的信號，包括：

將原坐標系下的所述距離頻域的信號乘以預設的距離線性相關函數，得到非正交非線性坐標系下的、方位空變最小化的信號；所述距離線性相關函數為：

其中，j為虛數符號，f_c為中軌星載SAR的載頻，f_r是距離向頻率，c為電磁波的傳播速度；ΔR_CST(t_a)為與方位相關的距離偏移，ΔR_CST(t_a)＝αt_a+βt_a²；t_a為方位時間，α和β均為根據所述中軌星載SAR的相關系數所計算的多普勒空變參數；

其中，所述回波信號包括：與距離向時間相關的時變頻率信息以及與方位時間相關的斜距；當使用四階泰勒展開模型對所述斜距進行展開時，在多普勒中心時間的斜距為：

其中，ST為從所述中軌星載SAR到所述目標的向量；R₀為所述原坐標下的聚焦距離；k_i為所述中軌星載SAR的第i項的相關系數，i的取值分別為1、2、3和4；t_a為方位時間，t_c為所述多普勒中心時間；

所述對所述粗成像的信號進行幾何形變校正，包括：

對所述粗成像的信號依次進行距離向的傅里葉變換、線性校正函數匹配以及距離向的傅里葉逆變換；其中，線性校正函數匹配時所使用的線性校正函數為：

其中，j為虛數符號，f_r為距離向頻率，c為電磁波的傳播速度；R₀為所述原坐標下的聚焦距離，R'₀為所述非正交非線性坐標系下的聚焦距離，k₁為i＝1時的相關系數，k₂₀為k₂的泰勒級數展開結果中的常數項，k₂為i＝2時的相關系數，t'_c為將原坐標系下的所述距離頻域的信號轉換為非正交非線性坐標系下的、方位空變最小化的信號之后，在所述非正交非線性坐標系下的多普勒中心時間；t_c為多普勒中心時間，α和β均為根據所述相關系數所計算的多普勒空變參數。