[發明專利]一種雙基前視SAR回波數據實時處理的方法及裝置

有效

• 申請號: 202010624581.1
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111722226B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 胥秋;冷立根;王飛;石韋偉;汪宗福;楊為華;孫南
• 申請（專利權）人: 成都匯蓉國科微系統技術有限公司
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90;G01S7/41
• 代理公司: 中國和平利用軍工技術協會專利中心 11215
• 代理人: 劉光德;彭霜

本發明提供一種雙基前視SAR回波數據實時處理的方法及裝置，所述方法包括：獲取雙基前視SAR原始回波數據；計算斜地投影矩陣；截取距離向數據；距離向處理；截取方位向數據；方位向處理；斜地圖像映射。根據本發明的方案，合理選擇進行距離向及方位向處理的數據量，進而降低成像算法的實際執行時間。可以明確地知道映射到地平面的數據在成像斜平面中的位置信息，根據該位置信息即可正確的選擇出參與成像處理的回波數據，降低了參與成像處理的數據量，合理地計算出需要參與成像處理的數據量，避免了冗余無效的數據參與計算，有效地提高了雙基前視SAR的數據處理效率，提高了雙基前視SAR系統的實時處理數據的性能，提高了計算效率。

技術領域

本發明涉及雷達成像處理領域，尤其涉及一種雙基前視SAR回波數據實時處理的方法及裝置。

背景技術

合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar,SAR)作為一種遠程的遙感探測工具，在匹配制導領域起到了不可替代的作用。并且，SAR圖像的分辨率能夠和光學圖像的質量相媲美。對于雙基前視SAR，其兩個運動平臺位置分離，并且發射平臺斜視目標區域，由接收平臺前視接收場景的回波信號。

雙基前視SAR的回波處理，由于時域成像方法運算量過大，不能滿足系統的實時性要求，因此，通常采用頻域處理方法。雙基前視SAR回波二維耦合性強、核心參數空變形大，因此，造成回波處理流程相當復雜。如圖1所示，現有技術對回波處理的流程包括以下三個步驟：距離向處理、方位向處理、圖像幾何校正。所述距離向處理包括距離FFT、距離向脈壓、距離走動校正、方位FFT、距離彎曲校正、距離二次脈壓殘余徙動校正、距離IFFT子步驟。所述方位向處理包括方位IFFT、高階多項式擬合、方位向NCS函數匹配、方位FFT、高次相位濾波、方位IFFT、方位向脈壓子步驟。所述圖像幾何校正包括計算斜地投影矩陣、斜地圖像映射子步驟。距離向處理、方位向處理主要為完成回波數據的二維壓縮，完成成像處理，但此時得到的圖像是成像斜平面的圖像。并且由于雙基前視SAR的特殊構型和成像算法本身的限制，使得經距離向處理、方位向處理得到的成像結果相比于地平面的圖像存在嚴重的形變，例如旋轉、拉伸等，但需要應用SAR圖像時，通常需要的是地平面的圖像。因此，采用圖像幾何校正，即將成像斜平面的圖像轉換成地平面的圖像，以便后續使用。圖像幾何校正分兩步，第一步是計算斜地投影矩陣，即采用以感興趣的目標區域為中心，以成像分辨率為間隔，設置一個圖像方陣；再將圖像方陣中的點逐個取出，根據圖像點的二維坐標、發射平臺運動參數和接收平臺運動參數計算出該圖像點投影到成像平面所在的坐標位置。第二步是斜地圖像映射，所述斜地圖像映射是將成像平面的圖像數據根據前面步驟計算出的投影關系投影成地平面圖像，完成幾何形變校正。

現有技術中，都是在雙基前視SAR硬件系統采集完回波數據后，順序執行距離向處理、方位向處理、圖像幾何校正三個步驟，獲得目標區域圖像。事實上，SAR匹配制導需要的地平面圖像維度一般不大，但由于現有技術沒有充分利用系統的參數信息，為了確保斜斜地投影關系成立，會先使用較大數據量的回波計算出一輻較大的斜平面圖像，再從斜平面圖像中摳出感興趣的目標區域的地平面圖像，丟棄沒有用到的斜平面圖像數據。現有技術中雙基前視SAR離開的波數據處理時存在系統開銷大、計算的數據量大，以及計算出的大部分中間數據冗余、無用的問題。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提出了一種雙基前視SAR回波數據實時處理的方法及裝置，所述方法及裝置，用以解決現有技術中雙基前視SAR離開的波數據處理時存在系統開銷大、計算的數據量大，以及計算出的大部分中間數據冗余、無用的問題的技術問題。

根據本發明的第一方面，提供一種雙基前視SAR回波數據實時處理的方法，所述方法包括以下步驟：

步驟S201：獲取雙基前視SAR原始回波數據；

步驟S202：計算斜地投影矩陣；

步驟S203：截取距離向數據；