[發明專利]球面孔徑分區域漸進式相位迭代成像的方法及裝置

有效

• 申請號: 202011609245.6
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112835040B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 譚維賢;趙立欣;方重華;乞耀龍;徐偉;黃平平;董亦凡
• 申請（專利權）人: 內蒙古工業大學;中國艦船研究設計中心
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 喻嶸

1.球面孔徑分區域漸進式相位迭代成像的方法，包括：

通過方位-俯仰轉動，形成孔徑位于同一球面的合成孔徑或實孔徑雷達；

基于步進式距離補償因子計算，進行距離誤差分析；

基于球面孔徑雷達的采樣點的區域劃分，使觀測區域任意一點到采樣點的距離歷程通過步進式距離補償因子迭代計算得到，以完成對觀測區域的三維重建；

其中，所述基于步進式距離補償因子計算，進行距離誤差分析，包括：

得到方位向距離補償因子；

得到俯仰向距離補償因子；

根據方位向距離補償因子和俯仰向距離補償因子，獲取更小的方位向步進角度和俯仰向步進角度，以減少距離誤差；

其中，

所述得到方位向距離補償因子，包括：

設置雷達采樣點相對雷達起始采樣點沿方位向步進次數和沿俯仰向步進次數，得到其麥克勞林表達式；

基于對麥克勞林表達式的處理，得到麥克勞林近似距離；

基于麥克勞林近似距離，得到方位向距離補償因子；

所述得到俯仰向距離補償因子，包括：

設置雷達采樣點相對雷達起始采樣點沿方位向步進次數和沿俯仰向步進次數，得到其麥克勞林表達式；

基于對麥克勞林表達式的處理，得到麥克勞林近似距離；

基于麥克勞林近似距離，得到俯仰向距離補償因子；

其中，進行距離誤差分析，包括：

結合方位向距離補償因子和俯仰向距離補償因子，基于觀測區域任意點到雷達起始采樣點的距離，步進式求解觀測區域任意點到雷達采樣點的距離歷程；

步進式求解觀測區域任意點到雷達采樣點的距離歷程產生的距離誤差；

當觀測區域點位于雷達起始采樣點與采樣點的延長線時，步進式求解距離歷程的誤差最大。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述球面孔徑分區域非線性漸進式相位迭代成像方法，包括：

將雷達各采樣點處的回波信號沿距離向壓縮；

將成像區域劃分為若干個像素區域，每個像素區域具有若干個像素；

采用分區域步進式相位迭代方法計算成像區域各像素點的相位；

依據步進式距離求解誤差計算采樣點區域大小，并將球面合成孔徑劃分為若干個采樣點區域；

逐點計算觀測區域每個像素點的值。

3.根據權利要求2所述的方法，其中，所述將成像區域劃分為若干個像素區域，每個像素區域具有若干個像素，包括：

根據得到的雷達分辨率，將觀測區域劃分為若干個像素，使得每個像素沿距離向、方位向、俯仰向的大小分別小于雷達距離向、方位向、俯仰向分辨率。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，所述采用分區域步進式相位迭代方法計算成像區域各像素點的相位，包括：

基于觀測區域近距、像素沿距離向大小、雷達中心頻率、步進初始值、距離向像素個數，計算起始像素點相位和相位補償因子；

迭代計算沿距離向像素點的相位，直至步進初始值大于距離向像素個數；

輸出沿距離向的像素點相位矩陣；

基于沿距離向的像素點相位矩陣的擴展，迭代計算位于相同徑向距離上像素點的相位。

5.根據權利要求4所述的方法，其中，所述依據步進式距離求解誤差計算采樣點區域大小，并將球面合成孔徑劃分為若干個采樣點區域，包括：

選取觀測區域像素點與雷達起始采樣點；

計算觀測區域像素點到雷達起始采樣點的距離歷程；

計算方位向距離補償因子系數、俯仰向距離補償因子系數；

求解距離歷程的麥克勞林近似；

求解實際距離歷程；

計算采樣點區域大小及劃分區域個數，依據相位誤差限制條件計算采樣點區域。

6.根據權利要求5所述的方法，其中，逐點計算觀測區域每個像素點的值，包括：

基于算法對觀測區域各像素點進行逐點重建，以實現對觀測區域的三維分辨成像。

7.球面孔徑分區域漸進式相位迭代成像的裝置，用于通過方位-俯仰轉動，形成孔徑位于同一球面的合成孔徑或實孔徑雷達；所述裝置包括：

誤差分析模塊，其配置為用于執行如權利要求1所述的方法中所述的基于步進式距離補償因子計算，進行距離誤差分析；

成像模塊，其配置為用于基于球面孔徑雷達的采樣點的區域劃分，使觀測區域任意一點到采樣點的距離歷程通過步進式距離補償因子迭代計算得到，以完成對觀測區域的三維重建。