[發(fā)明專利]一種基于序貫子圖像序列的動(dòng)目標(biāo)方位速度估計(jì)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011026821.4
• 申請(qǐng)日: 2020-09-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112505647A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王志斌;張潤(rùn)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(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部
• 主分類號(hào): G01S7/41
• 分類號(hào): G01S7/41
• 代理公司: 中國(guó)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(dòng)目標(biāo)方位速度估計(jì)方法，其特征在于步驟如下：

(1)采集子孔徑內(nèi)目標(biāo)的回波數(shù)據(jù)；

(2)對(duì)所述目標(biāo)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行頻率變標(biāo)處理，得到目標(biāo)在距離向徙動(dòng)相同的回波數(shù)據(jù)；

(3)對(duì)所述目標(biāo)在距離向徙動(dòng)相同的回波數(shù)據(jù)進(jìn)行距離徙動(dòng)校正與脈沖壓縮處理，得到距離-多普勒域回波數(shù)據(jù)；

(4)對(duì)所述距離-多普勒域回波數(shù)據(jù)進(jìn)行方位匹配濾波處理，得到方位處理完成后的回波數(shù)據(jù)；

(5)對(duì)所述方位處理完成后的回波數(shù)據(jù)進(jìn)行方位傅里葉逆變換，得到兩維時(shí)域粗聚焦圖像；

(6)對(duì)所述兩維時(shí)域粗聚焦圖像進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)，得到疑似動(dòng)目標(biāo)集合；

(7)對(duì)所述疑似動(dòng)目標(biāo)集合進(jìn)行子孔徑圖像間聯(lián)合檢測(cè)，得到各動(dòng)目標(biāo)的成像序列；

(8)對(duì)所述各動(dòng)目標(biāo)的成像序列進(jìn)行動(dòng)目標(biāo)粗測(cè)速，得到動(dòng)目標(biāo)粗測(cè)速完成的數(shù)據(jù)；

(9)對(duì)所述動(dòng)目標(biāo)粗測(cè)速完成的數(shù)據(jù)進(jìn)行迭代精聚焦與精測(cè)速，得到動(dòng)目標(biāo)的精測(cè)速結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于序貫子圖像序列的動(dòng)目標(biāo)方位速度估計(jì)方法，其特征在于，所述步驟(1)采集子孔徑內(nèi)目標(biāo)的回波數(shù)據(jù)，包括：

(1.1)構(gòu)建星載SAR收發(fā)平臺(tái)與所述目標(biāo)之間的第一斜距方程；

(1.2)對(duì)星載SAR收發(fā)平臺(tái)實(shí)時(shí)采集所述子孔徑內(nèi)目標(biāo)的回波數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于序貫子圖像序列的動(dòng)目標(biāo)方位速度估計(jì)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(fā)平臺(tái)到動(dòng)目標(biāo)的斜距，R_B為波束照射中心時(shí)刻星載SAR收發(fā)平臺(tái)到動(dòng)目標(biāo)位置斜距，X_n為波束照射中心時(shí)刻動(dòng)目標(biāo)的方位位置，t_m為子孔徑方位時(shí)間，t_v為波束照射時(shí)間中心時(shí)刻，t_a為子孔徑中心時(shí)刻，V_r為動(dòng)目標(biāo)在距離向的速度分量，V_a為動(dòng)目標(biāo)在方位向的速度分量，V為衛(wèi)星的運(yùn)行速度，為目標(biāo)在距離向的聚焦位置，為動(dòng)目標(biāo)與星載SAR收發(fā)平臺(tái)的相對(duì)速度，

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于序貫子圖像序列的動(dòng)目標(biāo)方位速度估計(jì)方法，其特征在于：子孔徑內(nèi)目標(biāo)的回波數(shù)據(jù)為：

其中，S代表回波數(shù)據(jù)，a_a代表方位向包絡(luò)，t'_m＝t_m+t_c，c為光速，f_c為信號(hào)載頻，f_r為基帶頻率。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于序貫子圖像序列的動(dòng)目標(biāo)方位速度估計(jì)方法，其特征在于：所述步驟(2)對(duì)所述目標(biāo)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行頻率變標(biāo)處理，得到距離向徙動(dòng)相同的回波數(shù)據(jù)，具體為：將采集子孔徑內(nèi)目標(biāo)的回波數(shù)據(jù)在方位向做傅里葉變換，得到距離時(shí)域-方位頻域的回波數(shù)據(jù)；將距離時(shí)域-方位頻域的回波數(shù)據(jù)在方位向乘以頻率變標(biāo)函數(shù)，得到所述目標(biāo)在距離向徙動(dòng)相同的回波數(shù)據(jù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于序貫子圖像序列的動(dòng)目標(biāo)方位速度估計(jì)方法，其特征在于：所述步驟(3)對(duì)所述目標(biāo)在距離向徙動(dòng)相同的回波數(shù)據(jù)進(jìn)行距離徙動(dòng)校正與脈沖壓縮處理，得到距離-多普勒域回波數(shù)據(jù)，具體為：

將目標(biāo)在距離向徙動(dòng)相同的回波數(shù)據(jù)在距離向乘以相位H₁即可完成徙動(dòng)校正與脈沖壓縮，H₁其表達(dá)式為：

其中，τ代表信號(hào)的延時(shí)，R_s代表星載SAR收發(fā)平臺(tái)到場(chǎng)景中心的斜距，f_a為方位頻率，f_dc為動(dòng)目標(biāo)多普勒中心，f_r為基帶頻率，γ_e為變標(biāo)后的調(diào)頻率，P為變標(biāo)因子。