[发明专利]一种双站线阵三维成像合成孔径雷达快速成像方法

说明书

技术领域

本技术发明属于雷达技术领域，它特别涉及了合成孔径雷达(SAR)成像技术领域。

背景技术

三维成像是三维成像合成孔径雷达(SAR)区别于其他遥感成像系统的重要特征，由于其测绘范围广、全天候、全天时的特点，在地形测绘、环境检测、灾害预报等方面具有广阔的应用前景。

当前有关于三维SAR的技术主要包括干涉SAR(InSAR)技术、曲线SAR技术(CSAR)和线阵SAR(LASAR)技术。干涉技术是一种不具备第三维分辨能力的SAR成像技术，它从理论上就不能提供精确的三维重建能力。曲线SAR必须设定运动平台在三维空间内的飞行路径，但天线相位中心的轨迹控制精度低，这是对三维SAR系统的一个束缚。对于目前的研究热点单站线阵SAR，由于其存在如文献Tsz-King Chan，Yasuo Kuga，“Experimental studies on circular SARimaging in clutter using angular correlation function technique”中所提到的当差分距离史小于分辨率时存在的成像模糊问题，该系统也在一定程度上受到成像地形的制约。

现有的双站线阵三维成像合成孔径雷达(BLASAR)是将发射机固定于发射平台上，线性阵列天线固定于接收平台上，以合成接收平面阵列，并进行三维成像的一种新型合成孔径雷达系统。双站线阵合成孔径雷达在实现对地的三维地形成像的同时，它克服了现有三维成像SAR系统的缺点及束缚，同时继承了双站合成孔径雷达的所有优点，例如：反隐身、目标的散射信息丰富、雷达横截面积增加等等。根据发明人了解以及已经发表的文献，例如：J.Klare，A.Brenner，J.Ender，“A New Airborne Radar for 3D Imaging-Image Fromation using theARTINO Principle-”EURAD，Dresden，Germany，2006.B.D.Rigling and R.L.Moses，“Flight path strategies for 3-D scene reconstruction frombistatic SAR”IEE proceedings Radar Sonar Navig.，vol.151 No 3.pp.149-157，June.2004.双站线阵三维成像合成孔径雷达成像方法可以分成三类：时域三维成像方法，频域三维成像方法和降维成像处理方法。时域方法通过计算各散射点到发收天线单元距离，并进行相干叠加实现双站线阵三维成像合成孔径雷达成像处理；频域方法将相干累加处理变换为频域的乘法及投影的操作，实现双站线阵三维成像合成孔径雷达成像处理；降维成像处理方法将高维相关问题分解为若干个一维相关处理问题，以降低处理运算量。

上述方法本质上都是将双站线阵三维成像合成孔径雷达成像问题看作三维空间的匹配滤波问题。这种空间匹配滤波时对整个成像空间进行全空域成像，其运算量十分巨大，据本发明人了解，当前还没又人提出一种运算量较小的三维成像方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有三维成像合成孔径雷达成像方法的运算量大的问题，提供了一种双站线阵三维合成孔径雷达快速成像方法，该方法把三维合成孔径雷达的三维成像问题转化为二维成像问题，大大降低了双站线阵三维成像合成孔径雷达的运算量，实现了对大场景的三维空间成像。

为了方便描述本发明的内容，首先作以下术语定义：

定义1、双站线阵三维成像合成孔径雷达(BLASAR)

双站线阵三维成像合成孔径雷达(BLASAR)是将发射机固定于发射平台上，线阵接收机固定于接收平台上，以合成二维平面阵列，并进行三维成像的一种新型合成孔径雷达系统。

定义2、合成孔径雷达标准距离压缩方法

合成孔径雷达标准距离压缩方法是指利用合成孔径雷达发射信号参数，采用以下公式生成参考信号，并采用匹配滤波技术对合成孔径雷达的距离向信号进行滤波的过程。