[發明專利]一種低海情下勻加速運動雙基艦載ISAR對勻速運動目標三維成像方法

在審

• 申請號: 202210339382.5
• 申請日: 2022-04-01
• 公開（公告）號: CN114660603A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 楊佳興;王勇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213
• 代理人: 時起磊

一種低海情下勻加速運動雙基艦載ISAR對勻速運動目標三維成像方法，本發明涉及低海情下勻加速運動雙基艦載逆合成孔徑雷達對勻速運動目標三維成像方法。本發明的目的是為了解決現有ISAR三維成像技術無法完成低海情下雷達平臺機動運動時艦載ISAR對勻速運動目標的三維成像的問題。過程為：一、獲得低海情下勻加速運動雙基艦載ISAR對勻速運動目標的回波信號，進行脈沖壓縮，再進行平動補償得到平動補償后的一維距離像；二、使用解調頻法對平動補償后的一維距離像各距離單元方位維信號進行參數估計；三、根據各距離單元方位維信號參數及雷達系統已知參數計算各散射點的三維坐標并重構目標三維圖像。本發明用于雷達技術領域。

技術領域

本發明屬于雷達技術領域，涉及低海情下勻加速運動雙基艦載逆合成孔徑雷達對勻速運動目標三維成像方法。

背景技術

相較于只能提供目標在距離維和方位維兩個維度信息的逆合成孔徑雷達(ISAR)二維成像技術，ISAR三維成像技術可提供目標在彼此垂直的三個維度(距離維、方位維和高度維)的信息。目標三維信息的獲取可為目標的識別提供重要依據。目前ISAR三維成像技術多是基于干涉技術(InISAR)利用多個接收雷達(或發射雷達)進行三維成像，這對雷達數目要求較多。最近研究人員提出一種利用ISAR平臺的機動運動對勻速運動目標進行三維成像的技術。這種技術只需要收發共置(放在一個位置)的一部接收雷達一和部發射雷達即可獲得目標的三維圖像，對雷達數目要求少，因此具有一定的研究價值。目前，對這種新型ISAR三維成像技術的研究主要集中于高海情下單基艦載(接收雷達和發射雷達共置)ISAR對勻速運動目標進行三維成像，低海情下雷達平臺機動運動(即勻加速運動)時艦載ISAR對勻速運動目標的三維成像尚有待研究。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有ISAR三維成像技術無法完成低海情下雷達平臺機動運動(即勻加速運動)時艦載ISAR對勻速運動目標的三維成像的問題，而提出一種低海情下勻加速運動雙基艦載ISAR對勻速運動目標三維成像方法。

一種低海情下勻加速運動雙基艦載ISAR對勻速運動目標三維成像方法具體過程為：

步驟一、獲得低海情下勻加速運動雙基艦載ISAR對勻速運動目標的回波信號，對回波信號進行脈沖壓縮獲得一維距離像，對一維距離像進行平動補償得到平動補償后的一維距離像；

所述低海情下艦船不存在由海浪引起的三維擺動，高海情下艦船存在由海浪引起的三維擺動；

步驟二、使用解調頻法對平動補償后的一維距離像各距離單元方位維信號進行參數估計；

步驟三、根據步驟二獲得的各距離單元方位維信號參數及雷達系統已知參數計算各散射點的三維坐標并重構目標三維圖像。

本發明的有益效果為：

現有的艦載ISAR對勻速運動目標三維成像算法主要適用于高海清且收發裝置共置的單基ISAR。針對高低海情下雷達載船機動運動分量來源不同和單基ISAR的固有缺點，本發明對低海情下勻加速運動雙基艦載ISAR對勻速運動目標的回波進行解線性頻調(dechirp)處理獲得一維距離像并進行平動補償；之后使用解調頻算法完成對平動補償后一維距離像的各距離單元方位維信號參數估計；最后通過各距離單元方位維信號參數和雷達系統已知參數獲得散射點的三維坐標并重構目標三維圖像。與已有的算法相比有如下優點：(1)本方法適用低海情下勻加速運動雙基艦載ISAR對勻速運動目標進行三維成像的場景；(2)解決了單基地ISAR出現盲角時無法獲得目標三維圖像的問題。相較于收發裝置共置的單基ISAR，收發裝置分置的雙基ISAR具有安全性能好、抗干擾能力強、觀測距離遠、無盲角問題和可提供不同觀測角度目標ISAR圖像等優點。

附圖說明

圖1為本發明的方法流程圖；

圖2為仿真實驗散射點模型圖；

圖3a信噪比為0dB時的三維成像結果圖；