[发明专利]一种机载阵列天线下视三维成像方法和系统

权利要求书

1.一种机载阵列天线下视三维成像方法，其包括：

对三维阵列天线下的观测场景中的回波信号进行傅里叶变换，获得高程压缩信号；

对所述高程压缩信号进行去斜和相位补偿处理，以获得第一信号；

按照预设准则对所述第一信号按照阵元间隔进行排列，获得跨航向成像数据；其中，包括：根据跨航向阵列天线等效采样点的位置和顺序对所述第一信号按照阵元间隔进行排列，以得到跨航向成像数据；其中，所述阵元间隔为等效采样点之间的间隔；

对所述第一信号沿跨航向进行幅度补偿；

建立成像坐标空间，对观测场景对应的图像空间离散化，得到三维斜距图像空间；

对幅度补偿后的第一信号进行滤波和相干叠加，获得三维斜距图像空间中的图像的像素值，基于所述像素值获得阵列天线下视成像三维图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括获得三维阵列天线下的观测场景中的回波信号，其包括：

将针对观测场景下各观测目标的接收信号和发射信号进行混频处理，获取各观测目标的中频信号；

将观测场景下全部观测目标的中频信号进行加和得到三维阵列天线下的观测场景中的回波信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述对所述高程压缩信号进行去斜和相位补偿处理，以获得第一信号包括：

利用第一预设补偿函数对所述高程压缩信号进行去斜和剩余视频相位补偿，获取第一信号；

其中所述补偿函数为：

其中，K_r为信号调频率，C为电磁波传播速度，r为天线采集信号起始和终止时刻对应的观测场景距离变量，H(r)为补偿函数，exp()为以e为底的指数函数。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述对所述第一信号沿跨航向进行幅度补偿包括：

按照第二预设补偿函数对所述第一信号沿跨航向进行幅度补偿，其中第二预设补偿函数为：

其中，P_{h_RVP_max}为P_{h_RVP}(ξ)最大功率，P_{h_RVP}(ξ_i)为等效采样点ξ_i的功率。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述建立成像坐标空间，对观测场景对应的图像空间离散化，得到三维斜距图像空间包括：

以预设的像素间隔分别沿跨航向、航迹向和高程向对观测场景区域进行三维离散化得到所述三维斜距图像空间。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述对幅度补偿后的第一信号进行滤波和相干叠加，获得三维斜距图像空间中的图像的像素值，基于所述像素值获得阵列天线下视成像三维图像包括：

对所述幅度补偿后的第一信号按照跨航向阵元间隔进行排列，得到第二信号；

对所述第二信号进行跨航向压缩处理，获得跨航向压缩信号；

将所述跨航向压缩信号按照航迹向采样间隔进行排列，得到第三信号；

对所述第三信号进行航迹向压缩处理，获得航迹向压缩信号；

基于所述航迹向压缩信号的像素对应的数值，获得阵列天线下视成像三维图像。

7.一种机载阵列天线下视三维成像系统，其应用如权利要求1-6中任意一项所述的机载阵列天线下视三维成像方法，并包括：数据处理设备，其配置为：

对三维阵列天线下的观测场景中的回波信号进行傅里叶变换，获得高程压缩信号；

对所述高程压缩信号进行去斜和相位补偿处理，以获得第一信号；

按照预设准则对所述第一信号按照阵元间隔进行排列，获得跨航向成像数据；其中，包括：根据跨航向阵列天线等效采样点的位置和顺序对所述第一信号按照阵元间隔进行排列，以得到跨航向成像数据；其中，所述阵元间隔为等效采样点之间的间隔；

对所述第一信号沿跨航向进行幅度补偿；

建立成像坐标空间，对观测场景对应的图像空间离散化，得到三维斜距图像空间；

对幅度补偿后的第一信号进行滤波和相干叠加，获得三维斜距图像空间中的图像的像素值，基于所述像素值获得阵列天线下视成像三维图像。