[發明專利]SAR雷達重頻地速比動態調整方法、裝置、成像方法

有效

• 申請號: 202110484885.7
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113156438B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 國輝;曾思航
• 申請（專利權）人: 北京知原科技有限公司
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所有限公司 11386
• 代理人: 李明里

本發明涉及一種SAR雷達重頻地速比動態調整方法、裝置、成像方法及雷達；其中，SAR雷達重頻地速比動態調整方法，包括：依據SAR雷達工作模式所對應的方位向分辨率，確定方位向最大采樣間隔Da；確定雷達發射機最高脈沖重復頻率PRF_tmax；根據最大采樣間隔Da和最高脈沖重復頻率PRF_tmax制定當前SAR雷達工作模式的地速與重頻地速比的映射表；SAR雷達根據實時采集的地速，從所述映射表查找當前地速對應的重頻地速比，計算出當前的脈沖重復頻率。本發明克服傳統SAR雷達系統固定重頻地速比方法的不足，滿足對有效利用SAR雷達系統資源、提高成像質量的要求。

技術領域

本發明涉及合成孔徑雷達技術領域，具體涉及一種SAR雷達重頻地速比動態調整方法、裝置、成像方法及雷達。

背景技術

合成孔徑雷達(SAR)是一種成像雷達，1951年6月美國Goodyear Aerospace公司的Carl Wiley首先提出可以利用頻率分析方法改善雷達的角分辨率的思想，美國伊利諾伊大學獨立地展開了非相干雷達試驗，驗證了“多普勒波束銳化”的概念，首次獲得了非聚焦SAR圖像。

SAR利用距離壓縮獲得距離向高分辨率，通過合成孔徑獲得方位向高分辨率，合成孔徑的基礎是SAR與成像目標之間在方位向存在相對運動，SAR的理想成像條件的勻速直線運動、再結合固定的脈沖重復頻率，可以保證SAR在方位向上等間隔進行數據采樣，當不滿足勻速運動條件時，通常采用以下兩種方法對方位向采樣間隔進行補償：

第一種方法，采用固定的脈沖重復頻率，在采集回波數據的同時記錄地速，在成像處理過程時，先依據記錄的地速在方位向進行插值，得到方位向等間隔的數據，再進行成像處理。這種方法增加了成像處理的計算量，不適于進行實時成像處理。

第二種方法，采用動態脈沖重復頻率，脈沖重復頻率與地速之間為固定的比值，即重頻地速比，地速變化時，脈沖重復頻率同步變化，這樣就直接得到方位向等間隔采樣的回波數據，在成像處理時，不需要再進行方位向插值，適合實時成像處理。

然而，現有得動態脈沖重復頻率采用固定重頻地速比的方式，即對于某一SAR成像工作模式，采用固定的重頻地速比。這種方法存在以下問題：

(1)對裝載SAR飛行平臺的最大地速存在約束，盡管在SAR系統設計時要先確定飛行平臺的最大地速，但在實際應用時，存在超出最大地速的可能性，例如，對于輕型飛機，受風速影響較大，其使用飛行過程的地速變化較大，可能超過設計值。在SAR成像時，若飛行平臺的地速超過設計的最大地速時，脈沖重復頻率通常會被鎖定在最高允許的值，即此時變為固定脈沖重復頻率的方式，但在實時成像處理時，由于受處理能力的限制，依然認為是脈沖重復頻率隨地速變化、方位向等間隔采樣，這會造成實際方位向散焦，影響SAR成像質量。

(2)在飛行速度較低時，固定的重頻地速比無法充分利用SAR系統的最大能力。采用固定重頻地速比。在飛行速度較低時，SAR系統的脈沖重復頻率隨之減低，降低了SAR系統發射的平均功率，影響SAR成像質量，同時，也沒有充分利用SAR系統的處理能力。

因此，本領域存在一種對于能夠克服傳統固定重頻地速比、適用于SAR實時成像的新方法的需要。

發明內容

鑒于上述的分析，本發明旨在提供一種SAR雷達重頻地速比動態調整方法、裝置、成像方法及雷達，以克服傳統SAR雷達系統固定重頻地速比方法的不足，滿足對有效利用SAR雷達系統資源、提高成像質量的要求。

本發明提供的技術方案是：

本發明公開了一種SAR雷達重頻地速比動態調整方法，包括：

依據SAR雷達工作模式所對應的方位向分辨率，確定方位向最大采樣間隔Da；

確定雷達發射機最高脈沖重復頻率PRF_tmax；