[發(fā)明專利]用于SAR的隨距離空變的多普勒校正方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110263846.4
• 申請(qǐng)日: 2021-03-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112946592B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邢濤;馬春銘;馮亮;李爽;廖睿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京無(wú)線電測(cè)量研究所
• 主分類號(hào): G01S7/40
• 分類號(hào): G01S7/40;G01S13/90
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 徐琪琦

1.一種用于SAR的隨距離空變的多普勒校正方法，其特征在于，包括：

建立二維誤差多普勒計(jì)算模型，所述二維誤差多普勒計(jì)算模型包括方位角的誤差值和橫滾角的誤差值；

根據(jù)SAR與目標(biāo)之間的距離關(guān)系，對(duì)所述二維誤差多普勒計(jì)算模型進(jìn)行處理，去除所述橫滾角的誤差值，得到一維誤差多普勒計(jì)算模型；

獲取任意一景的SAR數(shù)據(jù)，對(duì)所述SAR數(shù)據(jù)進(jìn)行距離維分塊處理，分別估計(jì)每塊的多普勒中心頻率，根據(jù)每塊的多普勒中心頻率計(jì)算方位角的估計(jì)值；

根據(jù)所述方位角的估計(jì)值和所述一維誤差多普勒計(jì)算模型得到校正后的多普勒值；

建立二維誤差多普勒計(jì)算模型，具體包括：

建立SAR的多普勒計(jì)算模型：

將天線姿態(tài)的方位角的初始測(cè)量值α₀、橫滾角的初始測(cè)量值r₀、方位角的姿態(tài)誤差值Δα和橫滾角的姿態(tài)誤差值Δr引入到所述多普勒計(jì)算模型中，得到二維誤差多普勒計(jì)算模型：

其中，f_dc為多普勒值，λ為波長(zhǎng)，R為雷達(dá)與目標(biāo)之間的單位矢量，V為三維空間中雷達(dá)的速度矢量；

根據(jù)SAR與目標(biāo)之間的距離關(guān)系，對(duì)所述二維誤差多普勒計(jì)算模型進(jìn)行處理，去除所述橫滾角的誤差值，得到一維誤差多普勒計(jì)算模型，具體包括：

獲取雷達(dá)與地面之間的高度H以及所述雷達(dá)與目標(biāo)的連線與豎直線之間的夾角R_r，則所述單位矢量R對(duì)應(yīng)的真實(shí)橫滾角為：

將所述單位矢量R對(duì)應(yīng)的真實(shí)橫滾角代入到所述二維誤差多普勒計(jì)算模型中，得到一維誤差多普勒計(jì)算模型：

其中，r₀+Δr為單位矢量R對(duì)應(yīng)的真實(shí)橫滾角。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于SAR的隨距離空變的多普勒校正方法，其特征在于，根據(jù)每塊的多普勒中心頻率計(jì)算方位角的估計(jì)值，具體包括：

通過(guò)二分法查找或者最小二乘法擬合每塊的多普勒中心頻率，得到方位角的估計(jì)值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于SAR的隨距離空變的多普勒校正方法，其特征在于，還包括：

根據(jù)所述校正后的多普勒值進(jìn)行成像。

4.一種用于SAR的隨距離空變的多普勒校正系統(tǒng)，其特征在于，包括：

第一建模單元，用于建立二維誤差多普勒計(jì)算模型，所述二維誤差多普勒計(jì)算模型包括方位角的誤差值和橫滾角的誤差值；

第二建模單元，用于根據(jù)SAR與目標(biāo)之間的距離關(guān)系，對(duì)所述二維誤差多普勒計(jì)算模型進(jìn)行處理，去除所述橫滾角的誤差值，得到一維誤差多普勒計(jì)算模型；

處理單元，用于獲取任意一景的SAR數(shù)據(jù)，對(duì)所述SAR數(shù)據(jù)進(jìn)行距離維分塊處理，分別估計(jì)每塊的多普勒中心頻率，根據(jù)每塊的多普勒中心頻率計(jì)算方位角的估計(jì)值；

校正單元，用于根據(jù)所述方位角的估計(jì)值和所述一維誤差多普勒計(jì)算模型得到校正后的多普勒值；

所述第一建模單元具體用于建立SAR的多普勒計(jì)算模型：

將天線姿態(tài)的方位角的初始測(cè)量值α₀、橫滾角的初始測(cè)量值r₀、方位角的姿態(tài)誤差值Δα和橫滾角的姿態(tài)誤差值Δr引入到所述多普勒計(jì)算模型中，得到二維誤差多普勒計(jì)算模型：

其中，f_dc為多普勒值，λ為波長(zhǎng)，R為雷達(dá)與目標(biāo)之間的單位矢量，V為三維空間中雷達(dá)的速度矢量；

所述第二建模單元具體用于獲取雷達(dá)與地面之間的高度H以及所述雷達(dá)與目標(biāo)的連線與豎直線之間的夾角R_r，則所述單位矢量R對(duì)應(yīng)的真實(shí)橫滾角為：

將所述單位矢量R對(duì)應(yīng)的真實(shí)橫滾角代入到所述二維誤差多普勒計(jì)算模型中，得到一維誤差多普勒計(jì)算模型：

其中，r₀+Δr為單位矢量R對(duì)應(yīng)的真實(shí)橫滾角。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于SAR的隨距離空變的多普勒校正系統(tǒng)，其特征在于，所述處理單元具體用于通過(guò)二分法查找或者最小二乘法擬合每塊的多普勒中心頻率，得到方位角的估計(jì)值。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的用于SAR的隨距離空變的多普勒校正系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

成像單元，用于根據(jù)所述校正后的多普勒值進(jìn)行成像。