[发明专利]基于三维重构的空间目标姿态外推方法

摘要

本发明公开了一种基于三维重构的空间目标姿态外推方法，主要解决现有技术在多任务雷达样本个数较少时目标识别率低的问题，其实现过程是：1)对数据进行均匀分帧，并进行ISAR成像；2)对每一幅ISAR图像进行方位定标；3)提取每一幅ISAR图像的散射中心参数集合；4)对ISAR图像集合的散射中心进行关联，得到轨迹矩阵；5)对轨迹矩阵进行奇异值分解，得到投影矩阵和位置矩阵；6)对投影矩阵和位置矩阵进行三维重构，得到散射中心矩阵；7)根据散射中心矩阵，对每一帧内的数据进行外推，得到每一帧外推后的时域实雷达距离像样本，用于后续目标识别。本发明采用数据外推的方法能显著提高目标识别率，可用于对雷达距离像的识别。

主权项

1.一种基于三维重构的空间目标姿态外推方法，包括如下：(1)对获取的复高分辨距离像HRRP进行均匀分段，每一段定义为一帧，并对每一帧进行ISAR成像，得到ISAR像集合；(2)对ISAR像集合里的每一帧ISAR像进行方位定标，得到图像的方位分辨率；(3)设定散射中心的幅度阈值，利用峰值搜索方法获取每一帧ISAR像的散射中心参数集合：其中，表示中参数组合的个数，表示第i个参数组合对应的复强度，表示第i个参数组合对应的位置信息；(4)根据目标散射中心参数集合对散射中心进行关联，得到散射中心轨迹矩阵W；(5)对轨迹矩阵W进行奇异值分解W＝UΣV^T，得到投影矩阵位置矩阵其中表示左酉矩阵U的前3列，表示对角矩阵Σ的前3列和前3行，表示右酉矩阵V的前3列；(6)根据投影矩阵和位置矩阵进行散射中心的三维重构，得到散射中心矩阵P₀：(7)根据目标散射中心矩阵P₀，通过下式外推得到未观测的复HRRP样本其中，f表示雷达回波的频率，和分别表示雷达射线的方位角和俯仰角,exp(·)表示自然指数函数，(P₀(1,i),P₀(2,i),P₀(3,i))表示矩阵P₀的第i列，c为光速；(8)对每一段内的数据进行步骤(1)到步骤(7)操作，得到各段外推后的复HRRP样本，对各段复HRRP样本作逆快速傅里叶变换IFFT，并取模值，得到外推后的时域实HRRP样本，用于后续的目标识别。