[发明专利]一种弹载SAR运动误差图像定位方法

权利要求书

1.一种弹载SAR运动误差图像定位方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

步骤一、根据弹载SAR平台与目标位置、速度关系建立俯冲模型下的直角坐标系，获取起始时刻雷达平台和目标点的位置坐标、雷达平台三个方向的运动速度分量，设定位置误差和速度误差，获取加入误差后的位置坐标和各方向的速度值；

步骤二、根据等距离、等多普勒原理，建立SAR定位多普勒方程组，通过步骤一中得到的位置坐标、速度值以及几何关系，得到SAR图像的几何定位误差的显示解，根据该显示解，对图像几何误差进行校正，从而完成对SAR运动误差的图像定位。

2.根据权利要求1所述的一种弹载SAR运动误差图像定位方法，其特征在于，所述的步骤一具体为：

（a）根据弹载SAR平台与目标位置、速度关系建立俯冲模型下的直角坐标系，获取起始时刻雷达平台和目标点的位置坐标、雷达平台三个方向的运动速度分量；

以目标所在的地平面为XOZ平面建立直角坐标系，X轴指向正北方向，Z轴指向正东方向，Y轴垂直地平面向上；设定起始时刻t=0时，雷达平台位置A点坐标为(0,H,0)，目标点P坐标为(x₀,0,z₀)，P点位于雷达波束指向地面的环形区域内；假设雷达平台在成像时间内沿ABC直线运动，B点是t时刻雷达平台所处的位置，C点为雷达平台运动方向和地平面XOZ的交点，雷达平台速度矢量为其中，V_x、V_y、V_z分别表示雷达平台速度矢量在x,y,z方向的分量，t=0时刻，雷达平台对应的斜距为r₀，入射角为θ_L，等效锥角为 θ为波束指向地面投影与X轴夹角；

（b）设定位置误差和速度误差；

设雷达平台定位置误差为ds＝[dx dy dz]，雷达平台速度误差为其中，dx、dy、dz分别表示雷达平台在三个方向上的位置误差，dV_x、dV_y、dV_z分别表示雷达平台在三个方向上的速度误差；

（c）获取加入误差后的位置坐标和各方向的速度值；

获取雷达平台位置A点加入误差后的雷达位置点坐标A′，A′的坐标为(dx,H+dy,dz)，目标点P的成像结果被认为是位于p′的成像结果，p′的坐标为(x₀+Δx,0,z₀+Δz)，其中，Δx、Δz分别为x向和z向的畸变量；

加入雷达平台速度误差后的雷达平台速度矢量记做 表示为：

。

3.根据权利要求1所述的一种弹载SAR运动误差图像定位方法，其特征在于，所述的步骤二具体为：

（a）根据SAR成像过程中等距离、等多普勒原理，建立SAR定位多普勒方程组，表示 为：

其中， 表示起始时刻，雷达平台到目标点的距离矢量， 表示加入误差后的距离矢量，λ为雷达信号波长；

(b)将步骤一中得到的加入误差后的位置坐标和速度带入公式(2)、(3)中，获取SAR图像的几何定位误差的显示解，表示为：

其中

a＝(V_x+dV_x)²+(V_z+dV_z)²      (6)

b＝2x₀(V_z+dV_z)²-2z₀(V_x+dV_x)(V_z+dV_z)-(7)

2(V_x+dV_x)[HdV_y+dy(V_y+dV_y)-x₀dV_x-z₀dV_z]

c＝[HdV_y+dy(V_y+dV_y)-x₀dV_x-z₀dV_z]²+(dy²+2Hdy)(V_z+dV_z)²+(8)

2z₀(V_z+dV_z)[HdV_y+dy(V_y+dV_y)-x₀dV_x-z₀dV_z]

由步骤二(b)得到相应的几何定位误差显示解准确给出SAR图像的几何偏移量，偏移量为图像定位提供初始输入量，对图像的几何误差进行校正，从而完成对SAR运动误差的图像定位。