[发明专利]基于AIS的SAR图像中船只位置计算和重聚焦的方法及装置

权利要求书

1.一种基于AIS的SAR图像中船只位置计算和重聚焦的方法，包括：

S1，分别采用AIS系统和SAR平台对船只进行探测，分别获得第一GPS数据以及第二GPS数据；

S2，根据所述第一GPS数据和第二GPS数据分别获得所述船只的空间坐标以及所述SAR平台的空间坐标；

S3，根据所述船只的空间坐标以及所述SAR平台的空间坐标获得所述船只的第一距离历程、第一速度以及第一加速度；

S4，将所述第一距离历程最小时刻作为成像时刻，根据所述第一GPS数据获得所述船只在所述成像时刻的静止空间坐标；

S5，根据所述静止空间坐标和SAR平台的空间坐标获得所述船只的第二距离历程、第二速度以及第二加速度；

S6，根据所述第一速度和第二速度获得所述船只的位置偏移量；

其中，所述步骤S6包括：

S61，获得所述第一速度和第二速度的速度差；

S62，根据所述速度差获得所述船只的位置偏移量，计算公式如下：

其中，Δx为所述位置偏移量，ΔV_r为所述速度差，R为所述SAR平台与所述船只的距离，V为所述SAR平台的速度；

S7，根据所述第一加速度和第二加速度对所述船只方位向运动进行补偿获得所述船只的聚焦图像；

其中，所述步骤S7包括：

S71，将所述船只切片并进行方位向IFFT操作，以变换至距离-多普勒域；

S72，在距离-多普勒域对所述船只方位向运动进行补偿，补偿函数H′_a如下：

其中，f_a为方位频率，k_a为方位调频率，k_at为补偿调频率，其中，λ为SAR平台的雷达波长，ΔA为所述第一加速度与第二加速度的差；

S73，对补偿完成后的切片进行方位向FFT操作获得所述船只的聚焦图像；

S8，将所述船只的聚焦图像移动所述位置偏移量获得所述船只的真实位置。

2.根据权利要求1所述的方法，所述步骤S1还包括：

将所述第一GPS数据转换至笛卡尔坐标系。

3.根据权利要求1所述的方法，所述步骤S3包括：

S31，根据所述船只的空间坐标以及所述SAR平台的空间坐标获得所述船只相对于SAR平台的第一距离历程，所述第一距离历程R_ship(t)的计算公式为：

其中，为所述船只的空间坐标，[x_sar(t) y_sar(t) z_sar(t)]为所述SAR平台的空间坐标；

S32，对所述第一距离历程求一阶导数获得所述第一速度；

S33，对所述第一距离历程求二阶导数获得所述第一加速度。

4.根据权利要求1所述的方法，所述步骤S5包括：

S51，根据所述静止空间坐标和SAR平台的空间坐标获得所述船只在成像时刻相对于SAR平台的第二距离历程，所述第二距离历程R_static(t)的计算公式为：

其中，[x_static(t) y_static(t) z_static(t)]为所述船只的静止空间坐标；

S52，对所述第二距离历程求一阶导数获得所述第二速度；

S53，对所述第二距离历程求二阶导数获得所述第二加速度。

5.根据权利要求1所述的方法，所述步骤S1还包括剔除所述第一GPS数据和第二GPS数据中的异常值。

6.根据权利要求1所述的方法，所述步骤S2包括：

对所述第一GPS数据和第二GPS数据进行插值拟合获得所述船只的空间坐标以及所述SAR平台的空间坐标。