[發明專利]一種多功能星載廣域成像搜索雷達探測方法

在審

• 申請號: 202210341493.X
• 申請日: 2022-04-02
• 公開（公告）號: CN114966677A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 鄧云凱;劉大成;徐安林;喬凱;黃石生;曲春輝;劉開雨;王偉;歐乃銘
• 申請（專利權）人: 中國科學院空天信息創新研究院
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 金怡

本發明涉及一種多功能星載廣域成像搜索雷達探測方法，包括如下步驟：1)搜索探測任務規劃：根據星載雷達系統的相關參數對準備開展搜索探測的區域開展任務規劃，計算得到廣域快速搜索的工作模式；2)針對沿航跡的區域，開展廣域快速搜索工作模式，并通過在軌實時成像處理，得到區域的成像結果，進而探測篩選并定位出感興趣的目標；3)對廣域快速搜索模式工作輸出的感興趣的目標的參數，計算選擇合理的高分聚束工作模式，包括距離、方位向分辨率，距離方位幅寬；4)開展目標識別確認任務工作流程，對區域內的改興趣的目標逐一高分辨率成像；5)輸出感興趣的目標識別確認結果；6)循環執行1)?5)步驟，開展下一個沿航跡區域的觀測。

技術領域

本發明主要涉及星載雷達對海探測成像領域，具體是提出一種新的多功能星載廣域成像搜索雷達探測方法。

背景技術

目前的星載雷達的觀測工作模式較為單一，即每次航過指定區域，只能工作在某一種固定的模式下。如基于微波散射計工作體制的環掃雷達(星載扇形波束掃描微波散射計系統研究林文明；機載環視SAR海面特性和艦船目標檢測算法研究_潘雪莉)，只能實現廣域的海面區域連續搜索探測，圖像分辨率為百米量級，提供的產品信息只能是一些“點狀目標”，受限于雷達工作的分辨率，該雷達無法進一步提供探測出目標的高分辨率的圖像信息，需要通過其他對地觀測星載雷達衛星配合實現。

另外，目前在軌運行的星載合成孔徑雷達(SAR)衛星，每次開機的工作模式一般也固定為條帶、TOPS、聚束等成像模式。其中，如圖1所示，TOPS模式可以實現低分辨率下的連續寬幅成像，工作模式示意圖如下所示：目前在軌運行的星載SAR系統尚無多種模式協同配合工作的工作模式，在一定程度上影響了星載雷達的觀測效能。

目前的星載雷達的工作模式，尚無一種可以實現在單顆衛星上實現廣域搜索和高分聚束成像協同配合工作，同時地面覆蓋區域連續的星載雷達工作。

發明內容

針對該技術問題，本發明提出一種多功能星載廣域成像搜索雷達探測方法，該方法通過雷達衛星系統工作模式參數的合理設置，可以使得星載雷達衛星在單次開機工作的過程中，同時實現廣域搜索成像和目標聚束高分辨率成像的工作，同時沿航跡方向的觀測區域的連續，可以實現大區域面積的對海面觀測，大大提升了星載SAR衛星的對地觀測效能。

本發明的技術方案為：一種多功能星載廣域成像搜索雷達探測方法，包括如下步驟：

1)搜索探測任務規劃：根據星載雷達系統的相關參數對準備開展搜索探測的區域開展任務規劃，計算得到廣域快速搜索的工作模式；

2)針對沿航跡的區域，開展廣域快速搜索工作模式，并通過在軌實時成像處理，得到區域的成像結果，進而探測篩選并定位出感興趣的目標；

3)對廣域快速搜索模式工作輸出的感興趣的目標的參數，計算選擇高分聚束工作模式，包括距離、方位向分辨率，距離方位幅寬；

4)開展目標識別確認任務工作流程，對區域內的該興趣的目標逐一高分辨率成像；

5)輸出感興趣的目標識別確認結果；

6)循環執行1)-5)步驟，開展下一個沿航跡區域的觀測，實現廣域快速搜索、成像識別確認多功能一體化工作。

有益效果：

不同于傳統的星載雷達廣域成像模式，本發明的模式是一種采用SAR距離向高分辨率和方位向低分辨率的成像模式，通過降低方位向分辨率，可以有效降低成像時間，在指定時間內實現距離向大幅寬的搜索成像，同時距離向的高分辨率保留了場景目標中距離向的圖像信息，能夠提高圖像中目標的檢測概率和分類概率，通過星上實時成像處理和目標定位，可以在搜索成像結果中篩選定位出感興趣的目標，進而SAR載荷系統可以自引切換至現高分聚束成像模式，實現感興趣的目標高分辨率成像。

可以實現目標搜索發現分類和目標成像識別和確認一體化應用，實現目標的發現即識別。