[發(fā)明專利]基于前斜視SAR回波信號的雷達(dá)高度估計(jì)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310404519.5
• 申請日: 2023-04-14
• 公開（公告）號: CN116609745A
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 冉磊;董澤遠(yuǎn);劉崢;謝榮
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41;G01S13/90
• 代理公司: 西安嘉思特知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61230
• 代理人: 辛菲

本發(fā)明公開了一種基于前斜視SAR回波信號的雷達(dá)高度估計(jì)方法，包括：獲取前斜視SAR回波信號并進(jìn)行距離向脈沖壓縮；對脈壓信號進(jìn)行頻域距離向分塊；將距離向子頻帶信號變換回時(shí)域；對時(shí)域下的距離?方位數(shù)據(jù)中的距離單元數(shù)據(jù)利用時(shí)域相關(guān)法估計(jì)第一基帶多普勒頻率；根據(jù)第一基帶多普勒頻率求解模糊數(shù)；對脈壓信號進(jìn)行時(shí)域距離向分塊；針對距離向子塊信號利用時(shí)域相關(guān)法估計(jì)第二基帶多普勒頻率，根據(jù)第二基帶多普勒頻率和模糊數(shù)推算多普勒中心頻率；根據(jù)多普勒中心頻率以及斜距通過擬合直線解算雷達(dá)高度；根據(jù)針對各距離向子塊信號所解算的雷達(dá)高度確定最終估計(jì)的雷達(dá)高度。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了高速平臺的雷達(dá)高度準(zhǔn)確估計(jì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及基于前斜視SAR(Synthetic?apertureradar，合成孔徑雷達(dá))回波信號的雷達(dá)高度估計(jì)方法。

背景技術(shù)

近年來，高速平臺(Hypersonic?vehicle，HSV)憑借著其優(yōu)秀的機(jī)動性深受世界各國的青睞。高速飛行平臺飛行于距地20～100千米之間的臨近空間，憑借著速度的優(yōu)勢可以快速到達(dá)目標(biāo)區(qū)域，優(yōu)先掌握對地、對海信息。高速飛行平臺綜合了航空航天領(lǐng)域眾多學(xué)科的新技術(shù)，代表著未來航空航天領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。

合成孔徑雷達(dá)探測技術(shù)作為高速平臺的有源探測手段之一，其觀測性能直接決定了飛行平臺的信息獲取能力。雷達(dá)高度信息可用于飛行平臺運(yùn)動誤差補(bǔ)償，因此高速平臺下的雷達(dá)高度估計(jì)非常重要。

現(xiàn)有技術(shù)中，“Estimation?of?Aircraft?Altitude?Based?on?Squint?Mode?SARData”,IEEE?Geoscience?and?Remote?Sensing?Letters,vol.12,no.1,pp.135-139,Jan.2015.”一文中提出了一種基于多普勒中心變化的高度估計(jì)方法(Relative?altitudeestimator，RAE)，此方法通過觀察SAR回波的多普勒中心隨著距離變化的變化規(guī)律，截取多個距離單元的回波數(shù)據(jù)估算相應(yīng)的多普勒中心，以斜距平方的倒數(shù)為自變量，以多普勒中心的平方為因變量進(jìn)行直線擬合，代入直線擬合系數(shù)解算雷達(dá)高度。

然而，由于高速平臺受制于載重和體積，所能攜帶的慣導(dǎo)設(shè)備通常會存在測量精度不足、數(shù)據(jù)更新率遠(yuǎn)小于SAR數(shù)據(jù)錄取率的問題，導(dǎo)致大慣導(dǎo)誤差。而基于回波數(shù)據(jù)估算多普勒中心的基帶頻率前需要進(jìn)行解模糊，傳統(tǒng)的多普勒中心解模糊需要初始慣導(dǎo)參數(shù)計(jì)算得到的粗多普勒中心頻率，但由于大慣導(dǎo)誤差的存在使得多普勒中心模糊數(shù)估計(jì)值偏離理論值，無法用于后續(xù)的多普勒中心估計(jì)中。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種基于前斜視SAR回波信號的雷達(dá)高度估計(jì)方法。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種基于前斜視SAR回波信號的雷達(dá)高度估計(jì)方法，包括：

獲取前斜視SAR回波信號，并對所述前斜視SAR回波信號進(jìn)行距離向脈沖壓縮，得到脈壓信號；

對所述脈壓信號進(jìn)行頻域距離向分塊，得到多個距離向子頻帶信號；

將所述多個距離向子頻帶信號變換回時(shí)域，得到時(shí)域下的距離-方位數(shù)據(jù)；

分別對所述時(shí)域下的距離-方位數(shù)據(jù)中的多個距離單元數(shù)據(jù)利用時(shí)域相關(guān)法估計(jì)對應(yīng)的第一基帶多普勒頻率；其中，所述多個距離單元數(shù)據(jù)是分別將多個目標(biāo)距離向子頻帶信號變換回時(shí)域得到的；所述多個目標(biāo)距離向子頻帶信號的頻率包括：靠近雷達(dá)載波中心頻率的、且以雷達(dá)載波中心頻率為中心的至少一組對稱的頻率；

根據(jù)所估計(jì)的第一基帶多普勒頻率求解模糊數(shù)；

對所述脈壓信號進(jìn)行時(shí)域距離向分塊，得到多個距離向子塊信號；