[发明专利]双基地合成孔径雷达盲定位方法

权利要求书

1.一种双基地合成孔径雷达盲定位方法，具体包括如下步骤：

S1.建立双基SAR目标定位模型，并完成模型参数初始化；

在直角坐标系下，场景中心点坐标为O点(X_o,Y_o,0)，两站之间沿着与Y轴平行的方向保持平飞，速度分别为V_T，V_R，发射站、接收站坐标分别为(X_T,Y_T,Z_T)，(X_R,Y_R,Z_R)，发射站在方位0时刻相对于场景中心点的俯仰角和方位角分别为β_T，接收站在方位0时刻相对于场景中心点的俯仰角和方位角分别为β_R；

S2.获取SAR的点目标回波，假设发射站发射信号是线性调频信号，则接收站从点目标P(x,y)接收到的回波信号解调后为：

其中，rect_r，rect_a分别是距离向和方位向的包络，η，τ分别是方位向时间和距离向时间，λ是波长，c是光速，K_r代表距离向LFM信号的调频率，T_a是方位向合成孔径时间，η_R是波束中心时刻，R(η；x,y)是双基距离历史；

S3.对回波信号S(η,τ；x,y)进行距离徙动校正；

S4.从完成距离徙动校正后的回波信号S₃(η_m,τ；x,y)中选取强点目标进行分数阶傅里叶变换，估计相应目标点方位0时刻的多普勒频率和多普勒调频率

S5.根据目标点双基距离和、方位零时刻多普勒频率、多普勒调频率，建立定位方程并进行求解，得到目标点的实际位置坐标；具体分步骤如下：

S51.使用时频估计方法从回波中估计得到目标的波束中心时刻η_R，并计算该目标相对于参考点O点的方位向距离差为Δy＝V_R(η_R-η₀)，其中，η₀为方位0时刻；

S52.根据S51中计算的目标点方位向距离Δy，结合方位零时刻双基距离和R(0；x,y)，计算目标点相对于场景中心点O的x方向坐标差Δx，即x＝F[R(0；x,y),Δy]其中，F表示(Δx,Δy)与R(0；x,y)之间的非线性映射关系；

S53.结合S52和S51中求解的目标点相对于场景中心点O的坐标差Δx，Δy，建立定位方程：

其中，|·|表示向量求模运算，V_R＝(0,V_R,0)，V_T＝(0,V_T,0)，X_R，Y_R，X_T，Y_T可以使用变量进行表述：

且场景内任一目标点坐标(x,y)可以使用场景中心点(X_o,Y_o)表示：

其中，R_R(θ_R,x,y)，R_T(θ_T,x,y)分别表示接收站、发射站相对于目标(x,y)的距离，R(θ,x,y)为发射站与接收站到目标点的距离和，f_dc(θ,x,y)，f_dr(θ,x,y)表示方位0时刻接收站和发射站相对于目标点的多普勒频率、多普勒调频率；

S54.采用差分进化算法求解所述定位方程，得到未知参量的最优解联合步骤S51、S52，求解得到目标点的实际位置坐标。

2.根据权利要求1所述的一种双基地合成孔径雷达盲定位方法，其特征在于，步骤S3的具体分步骤如下：

S31.对回波信号S(η,τ；x,y)进行距离向傅里叶变换，得到距离频域-方位时域回波信号S₁(η,f_τ；x,y)，其中，f_τ表示距离向频率；

S32.对距离频域-方位时域回波信号S₁(η,f_τ；x,y)进行距离脉压，得到距离频域信号S₂(η,f_τ；x,y)，相位记为即：

S33.对脉压后回波信号S₂(η,f_τ；x,y)进行一阶Keystone变换，去除一阶距离走动，变换关系如下：

其中，η_m是经过Keystone变换后的新的方位时间，f_c是发射信号的中心频率，经过Keystone变换后信号相位记为

S34.对去除一阶距离走动后的信号相位构造高阶距离徙动补偿因子进行相位补偿，从而实现高阶距离徙动校正，其中，B'，C'分别是距离历史R(η；x,y)的二阶和三阶泰勒展开系数；

S35.对去除高阶距离徙动的回波信号进行距离向逆傅里叶变换，得到距离时域-方位时域的回波信号S₃(η_m,τ；x,y)，此时相同点目标的能量集中在同一个距离门内。