[发明专利]一种低轨卫星成像方法、设备及装置

说明书

本公开涉及一种低轨卫星成像方法、设备及装置。该方法应用于低轨卫星系统，所述低轨卫星系统包括第一低轨卫星和至少一个第二低轨卫星，所述方法包括：所述第一低轨卫星根据第一雷达图像获得兴趣区域，所述第一雷达图像由所述第一低轨卫星使用第一脉冲重复频率扫描目标区域获得；所述第二低轨卫星获取测绘参数，所述测绘参数根据所述兴趣区域生成，所述测绘参数包括波束成形参数和第二脉冲重复频率中的至少一个；所述第二低轨卫星根据所述测绘参数进行扫描并获得第二雷达图像；其中，所述第一脉冲重复频率小于或者等于所述第二脉冲重复频率。

技术领域

本公开涉及雷达成像领域，具体涉及一种低轨卫星成像方法、设备及装置。

背景技术

合成孔径雷达作为一种高分辨率成像雷达，其利用雷达平台与目标的相对运动将真实天线孔径合成为大尺寸的等效孔径，进而获得方位向高分辨率图像。合成孔径雷达可以搭载在卫星上，例如低轨卫星。

传统的单发单收合成孔径雷达受“最小天线面积”的制约，无法同时实现方位向高分辨率和距离向宽测绘带成像，脉冲重复频率越高，方位向和距离向分辨率越高，扫描区域越小。在实际工作中，需要扫描的兴趣区域为小范围区域，例如跟踪扫描坦克等目标时，只需要小扫描区域，但确定坦克所在区域时需要大扫描区域，二者存在矛盾，使用高分辨率扫描时难以准确命中待扫描的兴趣区域。

因此，亟需一种获取兴趣区域的高分辨率雷达图像的低轨卫星成像方法。

发明内容

针对现有技术中，使用高分辨率扫描时难以准确命中待扫描的兴趣区域的问题，本公开提出了一种低轨卫星成像方法、设备及装置。

第一方面，本公开实施例中提供了一种低轨卫星成像方法，应用于低轨卫星系统，所述低轨卫星系统包括第一低轨卫星和至少一个第二低轨卫星，所述方法包括：

所述第一低轨卫星根据第一雷达图像获得兴趣区域，所述第一雷达图像由所述第一低轨卫星使用第一脉冲重复频率扫描目标区域获得；

所述第二低轨卫星获取测绘参数，所述测绘参数根据所述兴趣区域生成，所述测绘参数包括波束成形参数和第二脉冲重复频率中的至少一个；

所述第二低轨卫星根据所述测绘参数进行扫描并获得第二雷达图像；

其中，所述第一脉冲重复频率小于或者等于所述第二脉冲重复频率。

进一步的，所述第一低轨卫星根据第一雷达图像获得兴趣区域包括：

使用预训练的兴趣区域提取模型从所述第一雷达图像中提取所述兴趣区域，所述兴趣区域提取模型使用兴趣目标训练样本训练卷积神经网络得到。

进一步的，所述波束成形参数包括以下参数中的至少一个：

所述兴趣区域的距离向中心点，距离向波束宽度，方位向采样延迟；

其中，所述距离向波束宽度为所述第二低轨卫星最小波束宽度和所述兴趣区域距离向宽度中的最大值。

进一步的，所述方位向采样延迟满足：

其中，y为所述兴趣区域的像素点最高坐标，PRF为所述第二脉冲重复频率。

进一步的，还包括：

所述第一低轨卫星和所述第二低轨卫星在相同的位置启动第一次扫描。

进一步的，所述测绘参数根据所述兴趣区域生成包括：

所述测绘参数由所述第一低轨卫星根据所述兴趣区域计算得到；

或者，所述测绘参数由所述第二低轨卫星根据所述兴趣区域计算得到；

或者，所述测绘参数由地面站根据所述兴趣区域计算得到。

进一步的，若所述兴趣区域为移动区域，还包括：

根据所述第一雷达图像和所述第二雷达图像对所述兴趣区域的位置进行预测，得到预测结果；

根据所述预测结果调整所述测绘参数。