[发明专利]一种双基前视SAR的空变滤波参数高阶拟合方法

说明书

一种双基前视SAR的空变滤波参数高阶拟合方法，包括如下步骤:步骤1.建立双基前视高机动平台SAR的运动几何构型；步骤2.计算出场景中心点对应的多普勒中心频率；步骤3.在雷达波照射区域内，以场景中心点为中心取A个在雷达波照射区域内均匀分布的点，对每一点横坐标，带入场景中心点多普勒频率值,求出其纵坐标；步骤4.以求出的A个点进行曲线拟合到设计空变滤波所需参数。本发明对于双基前视SAR采集数据的后续空变处理给出了一个具体的解决方法，采用高阶省略和常数反推的方式快速拟合出所需要的空变参数，大幅降低了计算强度，弥补了现有技术对SAR数据处理过程中的空缺。

技术领域

本发明属于电子技术领域，涉及飞行器导航技术，具体涉及一种双基前视SAR的空变滤波参数高阶拟合方法。

背景技术

双基地合成孔径雷达（Bistatic synthetic aperture radar,简写为BiSAR）是指收发天线分置于两个不同运动平台的雷达系统。与单基地SAR相比，双基SAR具有隐蔽性好，安全性高，抗干扰能力强，低成本和灵活性强的优点，并且能够实现一些单基地SAR所无法实现的特殊模式，如前视成像。

然而由于发射机斜视、接收机前视的工作模式使得收发平台高度不断变化和运动方向不同导致回波相位的空变特性，给后续成像带来困难。西安电子科技大学的孟自强博士在其专利中提出采用高阶多项式拟合来消除高精度二维频谱的相位项中的相位空变性，进而设计出高效的频域成像算法，明显改善了成像场景的聚焦性能[1]。但是在其专利中只提到了利用高阶多项式拟合分别得到与场景相关的泰勒系数,,(∆r表示场景中除点目标P外的其他点目标到场景中心点的斜距差异, 表示场景中除点目标P外的其他点目标到场景中心点的斜距差异，即距离向采样间隔与光速的乘积.),对求(∆𝑟),(∆𝑟),(∆𝑟)需要用到的场景中心点对应系数,,及拟合系数,,(i∈,N为拟合阶数)并没有给出具体求解方法。

发明内容

为克服现有技术存在的空缺，满足SAR成像后续处理要求，本发明公开了一种双基前视SAR的空变滤波参数高阶拟合方法。

本发明所述一种双基前视SAR的空变滤波参数高阶拟合方法，其特征在于，包括如下步骤:

步骤1. 建立双基前视高机动平台SAR的运动几何构型；

设定直角坐标系原点，并以该原点分别建立收、发平台所处的接收机坐标系xOyz和发射机坐标系x'Oy'z;根据发、收平台的运动情况求出收发平台与接收机坐标系内的目标点P 之间的瞬时双基斜距：

---（1）；

其中为目标点P在发射机坐标系中的坐标，Rrcen和Rtcen分别表示收发机在合成孔径中心时刻的目标斜距;且---（2）；

上式中，和分别表示慢时间 tm=0时接收机和发射机的高度；此时,接收机和发射机的速度向量分别为和,接收机和发射机加速度向量分别为和,在任意tm时刻,发射机在发射机坐标系中的位置坐标为(,,)；

将瞬时双基斜距进行泰勒展开，并舍去四阶以上部分；得到

---（3）；

步骤2. 计算出场景中心点对应的多普勒中心频率；所谓场景中心点即雷达波照射区域的几何中心点；

将场景中心点坐标在接收机坐标系中的坐标值代入多普勒频率公式;

---（4）

替换其中的x_p，y_p;计算出中心点多普勒频率值；

表示发射机速度向量在X轴上的分量;

分别表示发射机在接收机坐标系xOyz下的初始位置的横、纵坐标；