[發(fā)明專利]一種機載圓跡SAR成像方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111487729.2
• 申請日: 2021-12-07
• 公開（公告）號: CN114185045A
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐志明;盧永革;李勝;姚京萍
• 申請（專利權(quán)）人: 北京環(huán)境特性研究所
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90;G06T5/00
• 代理公司: 北京格允知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11609
• 代理人: 王文雅

本發(fā)明涉及一種機載圓跡SAR成像方法和裝置，該方法的一個具體實施方式包括：將原始的SAR數(shù)據(jù)變換到距離頻域，再進行解調(diào)頻處理，得到相位歷程數(shù)據(jù)；通過二維重采樣將極坐標格式的所述相位歷程數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為直角坐標格式；對二維重采樣后的數(shù)據(jù)進行二維逆傅里葉變換，得到聚焦后的圖像；對所述聚焦后的圖像進行幾何校正，獲取最終的圓跡SAR圖像。該實施方式能夠獲得目標全視角的二維高分辨率SAR圖像。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電磁散射特性測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種機載圓跡SAR成像方法和裝置。

背景技術(shù)

在進行機載下視SAR(Synthetic Aperture Radar，合成孔徑雷達)成像測量時，常采用直線條帶飛行模式，該模式能夠獲取目標一定方位角下的SAR圖像，但是若目標周邊環(huán)境復(fù)雜，在有些方向?qū)δ繕顺上裼姓趽酢㈥幱暗痊F(xiàn)象，就會影響目標SAR成像。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種機載圓跡SAR成像方法和裝置，能夠獲得目標全視角的二維高分辨率SAR圖像。

為了解決上述技術(shù)問題，在一個方面，本發(fā)明實施例提供了一種機載圓跡合成孔徑雷達SAR成像方法。

本發(fā)明實施例的機載圓跡合成孔徑雷達SAR成像方法包括：將原始的SAR數(shù)據(jù)變換到距離頻域，再進行解調(diào)頻處理，得到相位歷程數(shù)據(jù)；通過二維重采樣將極坐標格式的所述相位歷程數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為直角坐標格式；對二維重采樣后的數(shù)據(jù)進行二維逆傅里葉變換，得到聚焦后的圖像；對所述聚焦后的圖像進行幾何校正，獲取最終的圓跡SAR圖像。

可選地，所述將原始的SAR數(shù)據(jù)變換到距離頻域，包括：對所述原始的SAR數(shù)據(jù)做距離向傅里葉變換，并匹配濾波，得到的信號s(f_r，t_m)為：

其中，f_r為距離頻率，t_m為慢時間，rect(·)為矩形窗函數(shù)，B為發(fā)射信號帶寬，k_r＝4π(f_c+f_r)/c為波數(shù)，f_c為中心頻率，c為光速，為目標的瞬時斜距，v為天線速度，R_b為天線相位中心到場景中心的最短斜距，(x，y)為目標坐標。

可選地，所述再進行解調(diào)頻處理，得到相位歷程數(shù)據(jù)，包括：根據(jù)以下公式得到相位歷程數(shù)據(jù)s(f_r，t_m)：

其中，為天線相位中心到場景中心的瞬時斜距。

可選地，所述二維重采樣包括距離重采樣和方位重采樣，所述距離重采樣將極坐標格式的所述相位歷程數(shù)據(jù)變換到Keystone網(wǎng)格，所述距離重采樣后的信號s(k_y，t_m)為：

其中，k_y為距離波數(shù)，θ_a為方位角，k_rc＝4πf_c/c為波數(shù)中心，Δk_r＝4πB/c為波數(shù)帶寬，ξ(g)為二階泰勒級數(shù)展開，o(g)為三階及以上高階項；

所述方位重采樣將Keystone網(wǎng)格的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為直角坐標格式，所述方位重采樣后的信號s(k_x，k_y)為：

其中，k_x為方位波數(shù)。

可選地，所述對二維重采樣后的數(shù)據(jù)進行二維逆傅里葉變換，得到聚焦后的圖像，包括：根據(jù)以下公式得到聚焦后的圖像I(x，y)為：