[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（公告）號(hào): CN112946592B
• 公開（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

本發(fā)明公開了一種用于SAR的隨距離空變的多普勒校正方法及系統(tǒng)，涉及SAR成像技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括：建立二維誤差多普勒計(jì)算模型；對(duì)二維誤差多普勒計(jì)算模型進(jìn)行處理，去除橫滾角的誤差值；對(duì)任意一景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，計(jì)算方位角的估計(jì)值；根據(jù)方位角的估計(jì)值和一維誤差多普勒計(jì)算模型得到校正后的多普勒值。本發(fā)明提供的多普勒校正方法適用于SAR成像，減少了二維誤差多普勒計(jì)算模型的復(fù)雜度，提高了計(jì)算效率，適用于批量SAR數(shù)據(jù)的隨距離空變的多普勒計(jì)算，滿足了批量、高效處理和高精度成像的需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及SAR成像技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于SAR的隨距離空變的多普勒校正方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

由于飛行速度的不均勻及波束指向角的變化，機(jī)載SAR的多普勒中心頻率一般是沿方位空變的。然而，在實(shí)際系統(tǒng)中，由于各種原因，也有可能出現(xiàn)多普勒中心頻率沿距離維空變的現(xiàn)象。通常雷達(dá)波束在三維空間的照射需要從方位維和距離維兩個(gè)維度進(jìn)行控制，才能較好地保證波束在空間不扭曲，并能隨時(shí)根據(jù)飛機(jī)姿態(tài)調(diào)整指向。如果三維空間內(nèi)波束的控制只有一維可控，比如，沒有伺服，線陣天線只有沿方位維的相控陣電掃，再加上方位波束寬度窄，如1°以內(nèi)，這種系統(tǒng)安裝在飛機(jī)姿態(tài)不穩(wěn)的中小平臺(tái)飛行時(shí)，就特別容易出現(xiàn)多普勒中心頻率沿距離維空變現(xiàn)象。

而目前通常是在成像處理時(shí)靠估計(jì)的方法求取每個(gè)方位和距離位置的多普勒，這種方式計(jì)算效率太低，無法滿足批量數(shù)據(jù)的處理需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于SAR的隨距離空變的多普勒校正方法及系統(tǒng)。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：

一種用于SAR的隨距離空變的多普勒校正方法，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。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的另一種技術(shù)方案如下：

一種用于SAR的隨距離空變的多普勒校正系統(tǒng)，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。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的多普勒校正方法，通過結(jié)合SAR成像幾何關(guān)系，對(duì)二維誤差多普勒計(jì)算模型中的橫滾角誤差進(jìn)行優(yōu)化和簡(jiǎn)化，得到一維誤差多普勒計(jì)算模型，根據(jù)場(chǎng)景數(shù)據(jù)，只需要估計(jì)得到一維天線安裝姿態(tài)誤差，結(jié)合一維誤差多普勒計(jì)算模型就能夠?qū)崿F(xiàn)用于成像的多普勒，減少了二維誤差多普勒計(jì)算模型的復(fù)雜度，提高了計(jì)算效率，適用于批量SAR數(shù)據(jù)的隨距離空變的多普勒計(jì)算，滿足了批量、高效處理和高精度成像的需求。