[發明專利]基于三角正弦等效駐留相位點求解的波數域ArcSAR成像方法在審
| 申請號： | 202110684856.5 | 申請日： | 2021-06-21 |
| 公開（公告）號： | CN113608215A | 公開（公告）日： | 2021-11-05 |
| 發明（設計）人： | 張遠;賈林靖;趙靈然 | 申請（專利權）人： | 北方工業大學 |
| 主分類號： | G01S13/90 | 分類號： | G01S13/90 |
| 代理公司： | 北京市萬慧達律師事務所 11111 | 代理人： | 黃玉東;賈鑫玉 |
| 地址： | 100043 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 三角 正弦 等效 駐留 相位 求解 波數域 arcsar 成像 方法 | ||
1.一種基于三角正弦等效駐留相位點求解的波數域ArcSAR成像方法，其特征在于，該方法包括：
步驟S1、在不對目標斜距近似的情況下，利用駐留相位原理對回波數據進行隱式置換，計算并推導出回波信號相位在波數域的完整表達式；
步驟S2、根據所述完整表達式，構造補償函數實現相位誤差補償；
步驟S3、通過旋轉角度方向逆傅里葉變換得到極坐標聚焦結果，并通過極坐標轉直角坐標插值得到二位空間坐標結果。
2.根據權利要求1所述的成像方法，其特征在于，所述步驟S1具體包括：
步驟S11、對回波數據去斜，得到信號模型的初步表達式，并構造距離波數的一次補償函數，將所述初步表達式與一次補償函數相乘得到模型的最終表達式；
步驟S12、將所述最終模型的表達式沿旋轉角度方向進行傅里葉變換，計算信號相位，并對雷達旋轉角度求導求解出駐留相位點；
步驟S13、根據雷達、目標和旋轉中心的三者位置關系構成等式公式，得到雷達旋轉角度與目標點旋轉角度的差；
步驟S14、將計算的雷達旋轉角度與目標點旋轉角度的差帶入信號相位的公式，得到所述波數域的完整表達式。
3.根據權利要求2所述的成像方法，其特征在于，將回波信號去斜得到信號模型的初步表達式為：
其中，s表示雷達位置，p表示目標位置，R表示目標到雷達的距離，雷達以點o為圓心做圓周運動，旋轉臂長為rso，rpo為目標到點o距離，θp是op與ox夾角；Wa(θs)是沿掃描角度方向信號幅度，Wr(kr)是沿距離向信號幅度，rc是去斜時使用的參考斜距，為已知參數，θs是雷達旋轉角度，kr是距離向波數，exp表示目標相位；
構造的距離波數的一次項補償函數為：
s1＝exp{j[-2πkr·rc]} (2)；
利用公式(2)中的構造函數補償消除公式(1)中的rc調制項；
則形成的最終表達式為：
4.根據權利要求3所述的成像方法，其特征在于，將上述公式(3)沿旋轉角度方向進行傅里葉變換，利用駐留相位原理，得到信號相位表達式：
對公式(4)中的θs求導數并求解駐留相位點，得到如下表達式：
計算kθ的表達式：
。
5.根據權利要求4所述的成像方法，其特征在于，根據ArcSAR系統中的雷達s、目標p和旋轉中心o所構成的三角形，得出如下等式：
利用公式(7)計算得到：
將(9)代入(6)得到：
kθ＝-kr·rso·sinφ (10)
將公式(10)代入公式(9)得到雷達旋轉角度與目標點旋轉角度的差的表達式：
6.根據權利要求5所述的成像方法，其特征在于，將公式(11)代入公式(4)中得到如下的波數域完整相位表達式：
經過化簡得到，
則旋轉角度波數和距離波數域信號的關系表達式為：
SS1(kθ,kr)＝Wa(θs)·Wr(kr)·exp{j·Φ}。
7.根據權利要求6所述的成像方法，其特征在于，在SS1的基礎上，補償旋轉調整相位誤差得到得如下表達式：
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