[发明专利]一种机载SAR成像角实时估计方法

摘要

本发明属于合成孔径雷达成像技术领域，涉及一种机载合成孔径雷达成像角实时估计方法。该技术方案的主要特征在于，首先以上一帧数据的载机平均航迹角作为空域稳定和信号处理的基准，按当前帧成像角进行信号处理，接着对运动补偿后的数据进行多普勒中心估计，用于估计成像角误差进行修正，用于下一帧处理，后续帧如此迭代处理，使得SAR成像中心位于波束中心，图像居于方位向中间。该技术方案提高了雷达成像角的估计准确度。

主权项

一种机载SAR成像角实时估计方法，其特征为：所述的估计方法包括如下步骤：步骤一，计算某一帧数据的平均航迹角，并将该帧的平均航迹角应用于下一帧的数据成像处理和波束指向空域稳定；步骤二，利用运动补偿后的回波数据，并根据以下公式对某一帧的多普勒中心频率进行估计，$\mathrm{\Φ}=\arg \left(\frac{1}{\mathrm{MN}}\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{s}^{*}(m,n)s(m+1,n)\right)$${\mathrm{\Δf}}_{\mathrm{dc}}=\frac{\mathrm{\Φ}}{2\mathrm{\π}}\mathrm{PRF}$其中：Φ为方位相邻单元的相位差，s为经过运动补偿的回波数据，m为方位积累脉冲数，M为用于估计的脉冲积累总数，n为距离采样单元，N为用于估计的距离单元总数，PRF为脉冲重复频率，△f_dc多普勒中心频率；步骤三，利用多普勒中心频率，根据以下公式对某一帧的成像角度误差进行估计，${\mathrm{\Δ\θ}}_n\≈\frac{{\mathrm{\λ\Δf}}_{\mathrm{dc}}}{{2v}_a\sin {\mathrm{\θ}}_{s\_n}}$其中：v_a为载机速度，λ为信号波长，θ_s为第n帧采用的成像角，△θ_n为角度误差；步骤四，利用某一帧的成像角和估计出的角度误差，并根据以下公式修正下一帧的成像角，θ_{s_n+1}＝θ_{s_n}‑△θ_n其中θ_{s_n}为某一帧的成像角，θ_{s_n+1}为下一帧的成像角。