[發明專利]一種分布式雷達廣義孔徑合成方法

有效

• 申請號: 202110683158.3
• 申請日: 2021-06-21
• 公開（公告）號: CN113391311B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 楊建宇;黃鈺林;朱俊宇;毛德慶;張寅;張永超;楊海光;郭德明
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90
• 代理公司: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 王偉

本發明公開一種分布式雷達廣義孔徑合成方法，應用于雷達探測與成像技術領域，針對現有多基分布式雷達廣義孔徑合成難題，本發明首先建立多基分布式雷達幾何模型與信號模型，導出多基分布式雷達主接收機波數譜分布與空間幾何結構之間的定量表征關系；其次，通過主接收機波數譜的幾何特征，計算多基分布式雷達從接收機波數譜生長方向與生長帶寬，完成分布式雷達從接收機的相對空間幾何位置最優設計；最后，利用主/從接收機的回波數據，通過多基分布式雷達波數譜相參融合，實現多基分布式雷達的廣義孔徑合成；與傳統分布式雷達孔徑合成方法相比，本發明提出方法能夠通過約束分布式雷達的波束譜分布，實現了對目標的高質量成像。

技術領域

本發明屬于雷達探測與成像技術領域，特別涉及一種分布式雷達成像技術。

背景技術

多基分布式雷達通過靈活的平臺配置，能夠獲得更高的成像分辨率，更強的隱身性和抗干擾能力，在軍事和民用領域具有廣泛的應用。其中，多基分布式雷達廣義孔徑合成是分布式雷達協同成像的重要問題之一，其目的是通過設計合適的分布式雷達空間關系，例如平臺數量、平臺空間相對位置等，以實現分布式雷達平臺對觀測目標的高質量成像。

針對多基分布式雷達最優拓撲設計難題，文獻“Ivashko I M,Krasnov O A,Yarovoy A G.Some aspects of the multistatic radar network topologyoptimization[C].2016 17th International Radar Symposium(IRS).IEEE,2016.”提出一種凸優化方法，該方法能夠獲取分布式雷達網絡中能夠滿足定位精度要求的最小接收節點數，但該方法沒有詳細分析多站雷達產生的特殊問題；文獻“An H,Wu J,Sun Z,etal.Topology Design for GEO Spaceborne-Airborne Multistatic SAR UsingMultiobjective Optimization Algorithms[C].IGARSS 2018 IEEE InternationalGeoscience and Remote Sensing Symposium.IEEE,2018.”提出一種多目標優化方法，能夠實現最佳空間分辨率的分布式星-機雷達拓撲結構，但需要通過不斷迭代才能夠獲得較好的拓撲結構，具有較高的計算復雜度，不利于工程實現。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提出一種分布式雷達廣義孔徑合成方法，實現了對目標的高質量成像。

本發明采用的技術方案為：一種分布式雷達廣義孔徑合成方法，該方法基于的多基分布式雷達系統中包括1個發射機和n個接收機，n個接收機中其中一個接收機為主接收機，其他接收機為從接收機；所述方法包括以下步驟：

S1、對多基分布式雷達波數譜分布與接收機空間位置間的投影關系進行表征；

S2、通過多基分布式雷達波數譜生長，得到各從接收機的空間幾何位置；

S3、根據步驟S2所得的主接收機和從接收機的空間位置，采用多基分布式雷達系統的系統參數，將各接收機的回波數據投影至波數譜域，相參地融合為一個完整的波數譜。

步驟S2所述多基分布式雷達波數譜生長，具體為：從接收機沿方位方向的生長帶寬，計算式為：

其中，n表示所需接收機數量，B_f1表示主接收機波數譜帶寬，B_τ1表示主接收機波數譜帶寬。

所述所需接收機數量計算式為：

步驟S2所述從接收機的空間幾何位置計算過程為：

根據從接收機沿方位方向的生長帶寬與所修接收機數量，計算各從接收機在方位起始采樣時刻的波數譜坐標；