CN116359921B 基于加速轨迹双基前视合成孔径雷达的快速时域成像方法 （西安电子科技大学）

基于加速轨迹双基前视合成孔径雷达的快本发明公开了一种基于加速轨迹双基前视有成像方法在加速轨迹的双基前视SAR系统中运叠加，得到地平面直角坐标系下的双基前视SAR2c4a)以每个初始孔径接收机中间位置为中心建立局部椭圆极坐标系，并根据初始二维4b)利用网格点的极坐标(:a)计算得到各个点的直角坐标由该直角坐标计算得到每个方位时刻下网格点分别到发射机和接收机的斜距之和利用该距离之和对每个初始孔径分别进行BP成像得到对应的多幅5a)根据第一级初始孔径的中间位置确定第二级子孔径的中间位置，并以该中间位置5b)利用成像网格坐标计算得到其对应在第一级子图像的二维坐标，根据各像6)重复步骤5)，直至子孔径融合成为全孔径，得7b)根据各网格点对应的二维坐标对步骤6)得到的斜平面图像进行插值叠加，得到地3cτ为距离频域；2b)根据距离频域fτ定义频域回波信号的匹配函数为下：3a)根据双基前视SAR系统中合成孔径包含的方位采样点个数N，计算每个方位采样点3b)根据每个方位采样点的位置Lsub，对合4a)以初始孔径接收机中间位置为中心建立局部椭圆极坐标系，收发双站到场景中心4RT为发射机与接收机之间的距离；4e)根据每个网格点的极坐标(:.a)计算直角坐标4f)根据网格点的直角坐标计算每个方位时刻下网格点到发射机和接收机的4g)根据各网格点的斜距之和在脉压后的回波数据中确定对应的数值，将对应的数值投影到成像网格中各点的位置，通过对所有方位时刻回波的投影得到对应的低分辨子图5a)根据接收机和发射机在第一级初始孔径的中间位置A点和B点确定第二级子孔径的55c)根据第二级成像网格中各点坐标得到其对应在第一级子图像的二维坐标，Rs为收发双站对于斜平面椭圆极坐标系下各网格点的斜距之和，θ1和θ2分别为接收机和发7b)根据收发双站的斜距之和Rs与该双站对应的两个斜视角θ1和θ2，6[0002]合成孔径雷达SAR是一种通过载体平台运动来形成虚拟天线，从而获得高分辨的在成像场景位于接收机正前方的前视情况下依旧可实现成像。由于双基SAR具有构型灵活[0003]文章“Syntheticapertureradarprocessingusiprojection,IEEETrans.Aerosp.Electron.Syst.,vol.39,no.3,pp.760_776,Jul.2003”是在单基SAR系统中进行研究并加以实现的，由于该系统中发射和接收功能在同一个载体孔径构建局部椭圆极坐标系并进行后续的成像subaperturesandlocalpolarcoordinatesforgeneralbistaticairborneSARsystems[J].IEEETransactionsonGeoscienceandRemoteSensing,2016,54(5):该双基前视SAR的FFBP算法能够在收发双站进行匀速运动时实现精确成像。当接收机和发7的精度要求，导致成像结果中的双基前视SAR图像出现聚焦性能下降和运行效率降低的问[0007]1)根据双基雷达发射机的发射信号se(τ)，双基雷达的接收机接收到的回波信号cd为回波信号延时；[0013]4a)以每个初始孔径接收机中间位置为中心建立局部椭圆极坐标系，并根据初始机与发射机连线方向作为椭圆坐标系正方向下的[0014]4b)利用网格点的极坐标(r:)计算得到各个点的直角坐标由该直角坐标计算得到每个方位时刻下网格点分别到发射机和接收机的斜距之和利用该距离之和对每个初始孔径分别进行BP成像得到对应的多幅低[0016]5a)根据第一级初始孔径的中间位置确定第二级子孔径的中间位置，并以该中间[0017]5b)利用成像网格坐标计算得到其对应在第一级子图像的二维坐标，根据8[0021]7b)根据各网格点对应的二维坐标对步骤6)得到的斜平面图像进行插值叠加，得[0024]2)本发明在快速时域成像过程中由于根据相同的角度采样间隔对每个初始孔径c9孔径长度是不相等的，这样会造成双基前视SAR成像出现聚焦性能下降和运行效率降低的[0067]其中，RT0和RR0分别为发[0075]5.4)根据距离向采样序列a0和角度向采样序列cosθ1，计算每个网格点的极坐标[0082]5.6)根据网格点的直角坐标(x,)计算每个方位时刻下网格点到发射机和接收[0088]5.7)根据各网格点的斜距之和在脉压后的一组回波数据中确定对应[0092]6.1)根据接收机和发射机在第一级初始孔径的中间位置A点和B点确定第二级子[0098]6.3)根据第二级成像网格中各点坐标得到其对应在第一级子图像的二维[0104]8.2)根据收发双站的斜距之和Rs与该双站对应的两个斜视角θ1和θ[0110]在成像平面以接收机在合成孔径中心时刻的(5200,0)、(5200,200)，对发[0112]实验1.在上述仿真条件下采用传统FFBP算法的两种方式对多点目标的成像进行[0119]从图5可以看出传统FFBP算法根据长度最短的初始孔径确定初始角度采