[發明專利]一種基于序貫子圖像序列的動目標方位速度估計方法

在審

• 申請號: 202011026821.4
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112505647A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 王志斌;張潤寧;張慶君;孫光才;游冬;曹筵東;匡輝;李堃;于海鋒;劉磊;劉書豪
• 申請（專利權）人: 北京空間飛行器總體設計部
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 馬全亮

1.一種基于序貫子圖像序列的動目標方位速度估計方法，其特征在于步驟如下：

(1)采集子孔徑內目標的回波數據；

(2)對所述目標回波數據進行頻率變標處理，得到目標在距離向徙動相同的回波數據；

(3)對所述目標在距離向徙動相同的回波數據進行距離徙動校正與脈沖壓縮處理，得到距離-多普勒域回波數據；

(4)對所述距離-多普勒域回波數據進行方位匹配濾波處理，得到方位處理完成后的回波數據；

(5)對所述方位處理完成后的回波數據進行方位傅里葉逆變換，得到兩維時域粗聚焦圖像；

(6)對所述兩維時域粗聚焦圖像進行目標檢測，得到疑似動目標集合；

(7)對所述疑似動目標集合進行子孔徑圖像間聯合檢測，得到各動目標的成像序列；

(8)對所述各動目標的成像序列進行動目標粗測速，得到動目標粗測速完成的數據；

(9)對所述動目標粗測速完成的數據進行迭代精聚焦與精測速，得到動目標的精測速結果。

2.根據權利要求1所述的一種基于序貫子圖像序列的動目標方位速度估計方法，其特征在于，所述步驟(1)采集子孔徑內目標的回波數據，包括：

(1.1)構建星載SAR收發平臺與所述目標之間的第一斜距方程；

(1.2)對星載SAR收發平臺實時采集所述子孔徑內目標的回波數據。

3.根據權利要求2所述的一種基于序貫子圖像序列的動目標方位速度估計方法，其特征在于：所述第一斜距方程為：

其中，R表示星載SAR收發平臺到動目標的斜距，R_B為波束照射中心時刻星載SAR收發平臺到動目標位置斜距，X_n為波束照射中心時刻動目標的方位位置，t_m為子孔徑方位時間，t_v為波束照射時間中心時刻，t_a為子孔徑中心時刻，V_r為動目標在距離向的速度分量，V_a為動目標在方位向的速度分量，V為衛星的運行速度，為目標在距離向的聚焦位置，為動目標與星載SAR收發平臺的相對速度，

4.根據權利要求3所述的一種基于序貫子圖像序列的動目標方位速度估計方法，其特征在于：子孔徑內目標的回波數據為：

其中，S代表回波數據，a_a代表方位向包絡，t'_m＝t_m+t_c，c為光速，f_c為信號載頻，f_r為基帶頻率。

5.根據權利要求1所述的一種基于序貫子圖像序列的動目標方位速度估計方法，其特征在于：所述步驟(2)對所述目標回波數據進行頻率變標處理，得到距離向徙動相同的回波數據，具體為：將采集子孔徑內目標的回波數據在方位向做傅里葉變換，得到距離時域-方位頻域的回波數據；將距離時域-方位頻域的回波數據在方位向乘以頻率變標函數，得到所述目標在距離向徙動相同的回波數據。

6.根據權利要求4所述的一種基于序貫子圖像序列的動目標方位速度估計方法，其特征在于：所述步驟(3)對所述目標在距離向徙動相同的回波數據進行距離徙動校正與脈沖壓縮處理，得到距離-多普勒域回波數據，具體為：

將目標在距離向徙動相同的回波數據在距離向乘以相位H₁即可完成徙動校正與脈沖壓縮，H₁其表達式為：

其中，τ代表信號的延時，R_s代表星載SAR收發平臺到場景中心的斜距，f_a為方位頻率，f_dc為動目標多普勒中心，f_r為基帶頻率，γ_e為變標后的調頻率，P為變標因子。