[发明专利]一种合成孔径声纳快速实时成像方法

权利要求书

1.一种合成孔径声纳快速实时成像方法，其特征在于：该方法利用阵元单个空间采样点所采集回波数据的反向传播结果，与缓存的过程图像相干叠加，实现快速实时合成孔径处理，其具体步骤为：

步骤一：假设声纳平台运动轨迹为直线，预存声信号从阵元波束范围内各像素点到阵元的传播延时表τ=[τk,n]∈QLSA×N,]]>其中τk,n=2xk2+rn2/c,]]>τ_k,n是像素点到阵元空间采样点的传播延时，x_k是阵元空间采样点(x_i,0)到像素点(x_m,r_n)的相对方位，即阵元在虚拟孔径中的方位位置，x_k=x_i-x_m，k为相对方位对应的像素点个数，k=i-m，n为像素点与阵元相对距离对应的像素点个数，L_SA为一个虚拟孔径长度内的方位向像素点个数，N为距离向像素点个数，c为水声声速，Q表示有理数集合；

步骤二：参考阵元波束覆盖范围，开辟一个相同大小的过程图像缓存区B，B=[bk,n]∈CLSA×N,]]>其中C表示复数集合；

步骤三：回波数据接收并匹配滤波后，首先将光纤罗经和冗余相位中心算法相结合进行多源运动估计，并通过坐标系转换，计算出载体运动误差在空间采样点i处引入的阵元位置误差(Δx_i,Δr_i)；

步骤四：根据阵元位置误差(Δx_i,Δr_i)，查表取传声播延时作为像素点(x_m,r_n)到阵元空间采样点(x_i,0)的传播延时，其中Δk_i=round(Δx_i/δ_x)、Δn_i=round(Δr_i/δ_r)，δ_x、δ_r分别为方位向和距离向像素点间隔，round表示取整数；

步骤五：根据传播延时，将阵元在空间采样点位置(x_i,0)接收的回波数据e_i(t)反向传播到各像素点，并与缓存的过程图像相干叠加，进行孔径合成处理，即B(k,n)=B(k,n)+ei(τk+Δki,n+Δni);]]>

步骤六：沿声纳航行反方向，将孔径合成处理结果搬移一个空间采样点间隔，即B(k+q,n)=B(k,n)，此时缓存区会自动溢出像素点B(L_SA+1,n)□B(L_SA+q,n)，自动溢出像素点均已完成虚拟孔径的合成处理，可以输出送显示，其中q为一个空间采样点间隔对应的方位向像素点个数；

步骤七：保存缓存区的过程图像，接收下一空间采样点接收的回波数据e_i+1(t)，回到步骤三。