[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

本公開涉及球面孔徑分區域漸進式相位迭代成像的方法及裝置，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。裝置包括：誤差分析模塊和成像模塊。通過本公開的各實施例能夠通過構建分區域非線性漸進式多普勒補償因子，代替全局逐點疊加成像方式，大幅度提高三維成像效率。

技術領域

本公開涉及雷達三維成像領域，具體涉及一種球面孔徑分區域漸進式相位迭代成像的方法及裝置。

背景技術

微變監測雷達相較GPS等其它傳統微變監測手段具有全天候、大范圍、高精度等優勢，廣泛應用于高陡邊坡、橋梁樓宇等的微小形變檢測。微變監測雷達三維成像即可實現對觀測區域的三維分辨成像與三維形變信息提取，同時還能有效抑制由觀測幾何所造成的疊掩和頂底倒置等現象，在邊坡滑坡和人工建筑物監測方面具有廣闊的應用前景。

由于觀測區域較大，已有的成像算法難以進行大場景區域的三維重建；三維后向投影算法憑借其逐點重建，可以對感興趣區域進行三維重建，具有一定優勢，但由于逐點計算距離歷程，其計算量較高，影響了成像效率，難以滿足實時監測需要?？傊?，無法實現對大視場區域的快速精確重建。

發明內容

本公開意圖提供一種球面孔徑分區域漸進式相位迭代成像的方法及裝置，通過構建分區域非線性漸進式多普勒補償因子，代替全局逐點疊加成像方式，大幅度提高三維成像效率。

根據本公開的方案之一，提供一種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補償因子迭代計算得到，以完成對觀測區域的三維重建。

在一些實施例中，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。

在一些實施例中，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。

在一些實施例中，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。