[发明专利]一种雷达DBS成像几何失真校正与子图像拼接方法

说明书

本发明公开了一种雷达DBS成像几何失真校正与子图像拼接方法，包括以下步骤：S1：在地距平面XOZ上构造一组对目标场景进行全覆盖的位置信息已知的矩形点阵网格；S2：计算第一个波位波束覆盖区域中心点P1在所述点阵网格中的位置坐标(x_p,z_p)，并在所述中心点P1附近选取包括若干目标点(x,z)的小点阵网格；S3：对所述小点阵网格进行几何变换得到所述目标点在斜距平面的多普勒信息(R_b,f_a)；S4：根据所述多普勒信息(R_b,f_a)得到所述目标点在所述地距平面上的幅度值；S5：计算第i个波位波束覆盖区域中心点Pi的坐标，得到所述中心点Pi在所述点阵网格中的位置，并在所述中心点Pi附近选取包括若干目标点的小点阵网格；其中，i为正整数且i≥2；S6：重复步骤S3～S5，对所有波位进行处理，完成子图像拼接，得到地距平面大宽幅雷达图像，解决了常规DBS成像几何失真校正与子图像拼接无法适用于非匀速俯冲下降轨的问题。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，具体涉及一种雷达DBS成像几何失真校正与子图像拼接方法。

背景技术

雷达是利用电磁波探测目标的电子设备，雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。由于雷达成像具有全天候、全天时的特点，不受天气、距离等影响，且具有一定的地表穿透能力，因此被广泛应用到军事、资源环境监测、天体研究、地质调查等各个领域中。

雷达的种类繁多，其中，机载脉冲多普勒雷达是利用多普勒效应探测运动目标的脉冲雷达。DBS(Doppler beam sharpening，多普勒波束锐化)技术是机载脉冲多普勒雷达利用多普勒效应通过信号处理提高方位分辨率的工作模式，主要是将天线的真实波束等效成若干个窄的子波束，各子波束照射区域内目标相对雷达的不同径向速度形成不同的多普勒频率，只需在频域设置一组窄带数字滤波器，便可以在多普勒频域进行分辨，从而有效地改善方位分辨率。常规的DBS技术利用雷达扫描获取场景回波，通过频谱分析进行DBS成像，并采用几何失真校正与子图像拼接方法获取目标场景大幅宽雷达图像。

然而，常规的DBS几何失真较真与子图像拼接均是基于运动平台平飞假设，无法适用于末制导阶段大擦地角与大斜视角的成像几何构型。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种雷达DBS成像几何失真校正与子图像拼接方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种雷达DBS成像几何失真校正与子图像拼接方法，包括以下步骤：

S1：在地距平面XOZ上构造一组对目标场景进行全覆盖的位置信息已知的矩形点阵网格；

S2：计算第一个波位波束覆盖区域中心点P1在所述点阵网格中的位置坐标(x_p,z_p)，并在所述中心点P1附近选取包括若干目标点(x,z)的小点阵网格；

S3：对所述小点阵网格进行几何变换得到所述目标点在斜距平面的多普勒信息(R_b,f_a)；

S4：根据所述多普勒信息(R_b,f_a)得到所述目标点在所述地距平面上的幅度值；

S5：计算第i个波位波束覆盖区域中心点Pi的坐标，得到所述中心点Pi在所述点阵网格中的位置，并在所述中心点Pi附近选取包括若干目标点的小点阵网格；其中，i为正整数且i≥2；

S6：重复步骤S3～S5，对所有波位进行处理，完成子图像拼接，得到地距平面大宽幅雷达图像。

在本发明的一个实施例中，所述步骤S3包括：