[发明专利]一种面向动态海面的星载小角度SAR海况偏差仿真方法

权利要求书

1.一种面向动态海面的星载小角度SAR海况偏差仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：建立仿真海面：设定卫星参数，计算海面场景的大小以及确定海面场景分辨率，建立场景网格，根据线性滤波法计算海浪谱，得到初始海面，即为t＝0时刻的静态海面，且同时得到海面相位以及海面高度；

S2：所述静态t＝0时刻的静态海面，通过更新时间变量，重新计算海面相位以及海面高度来实现动态海面仿真；

S3：根据海面信息更新散射场：

S4：计算得到仿真回波信息；

S5：基于距离多普勒RD算法以及二次距离压缩SRC算法对所述仿真回波信息进行处理，在2°到4°入射角情况下，分入射角情况运用RD算法与改进的SRC算法对小斜视角下的进行成像，得到主副天线回波成像图像；

S6：由于主副天线对照射目标点的距离不同而导致聚焦后的SLC1和SLC2信息有差异，利用相干系数法对成像图像进行配准，复共轭相乘得到干涉图；

S7：对所述干涉图进行去平地和去噪处理；

S8：再采用Goldstein枝切法对其进行相位解缠；

S9：高程重建：利用解缠后的干涉相位图计算SSH，即得到海面高度起伏；

S10：重复S2到S9，得到相同海面状态下初始时刻静态的SSH，利用得到的两次海面高度SSH计算得到对应目标点的SSB；

S11：重复S2到S10，模拟相同卫星参数不同海面状态下SSB的值，得到多次实验数据，构建卫星多维数据库，完成动态海面仿真。

2.如权利要求1所述的星载小角度SAR海况偏差仿真方法，其特征在于，所述S1中，所述卫星参数包括：卫星载频f₀、脉冲宽度T_r以及带宽B_r、入射角θ、卫星平台高度alt、方位向天线长度D以及基线长度B、基线倾角α、采样率f_s以及脉冲重复频率PRF、卫星运行速度v；根据空间几何关系计算卫星主副天线的近地距和远地距，并以斜距上的采样率计算斜距采样个数，从而用入射角的波束宽度以及入射角大小得到海面距离向仿真场景分辨率，方位向采样间隔根据PRF计算，采点数目N_y自拟，计算海面方位向仿真场景分辨率Δy＝k×v/PRF，N_x和N_y取正偶数，为了达到拟定分辨率统一乘以一个小于1的k值来增强场景的精细度，场景大小建立为(Δx×N_x)，(Δy×N_y)。

3.如权利要求1所述的星载小角度SAR海况偏差仿真方法，其特征在于，所述S3具体为：所述海面信息为：根据得到的海面相位计算对应的海面距离向和方位向的均方斜率以及局部入射角，计算不同极化模式下、不同局地入射角下的菲涅尔反射系数，得到的菲涅尔系数、均方斜率、局地入射角以及相对风向，再基于几何光学模型计算并根据所述海面信息更新散射场。

4.如权利要求1所述的星载小角度SAR海况偏差仿真方法，其特征在于，所述S4具体为：利用原始信号级仿真时域方法模拟主副天线接收回波的真实过程，采用叠加的方法计算目标反射回来的所有回波信号，利用计算出来的目标点位的最大合成孔径时间，目标点位与卫星距离以及回波时长对每次更新的海面进行散射场回波的叠加计算，对在接收时间内的回波进行记录，否则不记录；由于海面处于不断更新中，目标点位距离卫星的理论距离时刻在变化，所以因为海面运动而产生的速度聚束、叠掩、流体力学调制信息被一次性添加入仿真回波中。

5.如权利要求1所述的星载小角度SAR海况偏差仿真方法，其特征在于，所述S5中，所述改进的SRC是在SRC的基础上作以下改进：

(1)进行距离向压缩，得到距离压缩后的频谱，经过傅里叶变换得到时域谱；

(2)系统传递函数的方位频谱表示为两个分谱的卷积，只用求得驻定相位点代替sinc函数中的二次以上项和天线方向图中的相应变量；

(3)利用三阶逼进距离模型、傅里叶变换的性质在方位向进行二次距离压缩，再进行频率域距离徙动校正。