[发明专利]基于高超声速平台双通道雷达的高精度运动目标成像方法

说明书

本发明属于雷达技术领域，公开了一种基于高超声速平台双通道雷达的高精度运动目标成像方法，包括：分别获得两个接收通道脉压后回波信号；对第2个通道进行通道补偿；两个通道信号相减，实现杂波抑制；构造方位去斜滤波器，进行方位压缩；变量替换，实现距离弯曲校正；采用Radon变换估计径向速度，并校正距离走动；构造方位去斜滤波器，进行方位逆压缩，并采用变化分数阶傅里叶变换进行切向速度估计；切向速度补偿，精确方位压缩，得到运动目标图像。本发明方法通过对运动目标的径向速度和切向速度进行估计，并通过对距离弯曲和距离走动的补偿，解决了高超声平台的雷达系统运动目标参数估计精度低、聚焦性能差的问题。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，尤其涉及一种基于高超声速平台双通道雷达的高精度运动目标成像方法，用于高超声速平台雷达的精确运动目标成像。

背景技术

高超声速飞行器具有飞行速度快、飞行高度高、反应时间短、作战半径大、隐蔽性好、突防能力强等特点，可以让目前的防控系统对其难以探测，并且能够在1小时内对全球范围内的敏感目标进行精确打击，具有很高的军事研究价值，是一种近年来国内外大力研究和发展的新型作战平台。目前，全世界多个国家正在大力发展高超声速飞行器，然而大部分的研发工作集中在临近空间飞行器设计等方面，而针对临近空间高超声速飞行器在对地探测能力方面的研究则很少。因此，针对高超声速平台雷达对地观测的研究具有很高的研究价值。

战场信息侦察系统不仅要确切知道敌方阵地的位置、设施和兵力的部署情况，还需要对战场上大量的运动目标(例如：敌方的装甲车、坦克等)进行监视并对其进行精确定位，进而掌握战场态势。在这种情况下，运动目标检测技术(Ground Moving TargetIndication,GMTI)和定位具有至关重要的意义，将合成孔径雷达(synthetic apertureradar,SAR)成像技术和GMTI结合起来，使得战场信息侦察系统既能获得场景的高分辨率SAR图像又能检测出场景中的运动目标，其中SAR可以对背景进行高分辨率成像，GMTI可以在大范围区域内连续、及时、清晰的描述战场存在的大量运动目标，且不受天气影响，二者相联合，十分有助于提高战场感知能力。现在，针对高超声速平台的SAR成像算法已经有研究人员开始研究，并取得了一定的成果，而针对高超声速平台的运动目标成像算法则还没有被研究。因此，高超声速平台雷达的运动目标成像方法具有重要的研究意义。

现有的运动目标成像方法基于距离多普勒(range Doppler，RD)算法，采用静止目标的参数对运动目标进行聚焦，并且通常不考虑距离弯曲和距离走动对成像造成的影响，因此只适用于低分辨率的情况，而在针对高超声速平台高分辨率雷达的情况时，会存在严重的聚焦性能下降。另外，现有的RD方法对运动目标的径向速度和切向速度等运动参数估计精度也较低。

发明内容

针对上述已有技术的不足，本发明提出了一种基于高超声速平台双通道雷达的高精度运动目标成像方法，可以有效解决现有方法运动目标参数估计不精确的问题，提高运动目标参数估计精度，并且对切向速度也实现了精确估计，提高了运动目标的信噪比。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于高超声速平台双通道雷达的高精度运动目标成像方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1，高超声速平台双通道雷达包含第一通道和第二通道，所述高超声速平台双通道雷达采用第一通道发射线性调频信号，采用第一通道和第二通道同时接收雷达回波信号，并分别对所述雷达回波信号进行距离脉压，从而得到第一通道的距离脉压后雷达回波信号和第二通道的距离脉压后雷达回波信号；

步骤2，对所述第二通道的距离脉压后雷达回波信号做快时间维的傅里叶变换，得到第二通道的距离频域-方位时域回波信号；

构造第二通道的补偿函数，对所述第二通道的距离频域-方位时域回波信号进行通道补偿，得到通道补偿后的第二通道的距离频域-方位时域回波信号；