[发明专利]基于等效距离方程的地面加速运动目标成像方法

摘要

本发明属于雷达技术领域，公开了一种基于等效距离方程的地面加速运动目标成像方法，其步骤为：1）对目标距离方程的平方进行二次拟合，建立等效距离方程，并将地面加速目标等效成静止目标；2）将目标原始回波信号变到二维频域；3）根据等效距离方程，建立二维频域地面加速度目标的信号模型；4）根据二维频域地面加速度目标的信号模型，利用静止目标成像算法对地面加速目标成像。本发明仅需知道等效速度，不需知道目标的速度参数、位置参数和加速度，就可用静止目标成像算法对地面加速运动目标精确成像，并大大简化了编程和系统信号处理结构。

主权项

一种基于等效距离方程的地面加速运动目标成像方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，对目标距离方程的平方进行二次拟合，建立等效距离方程，并将地面加速目标等效成静止目标；其中雷达工作在正侧视模式下，雷达平台速度为v_a，t_a为慢时间；t_a=0时，目标方位向速度、方位向加速度、距离向速度、距离向加速度分别为v_x、a_x、v_y和a_y，且此时，雷达位于坐标原点，目标位于(0,y₀)；t_a时刻目标到雷达的瞬时距离方程表示为：$R\left(t_a\right)=\sqrt{{(y_0+v_y{t}_a+0.5a_y{t}_a^2)}^2+{(v_x{t}_a+0.5a_x{t}_a^2-v_a{t}_a)}^2}$对目标距离方程的平方进行最小方差意义下的二次拟合：$R^2\left(t_a\right)=a_0+a_1{t}_a+a_2{t}_a^2={(\sqrt{a_2}{t}_a+\frac{a_1}{2\sqrt{a_2}})}^2+a_0-\frac{a_1^2}{{4a}_2}$其中，a₀、a₁和a₂分别为常数项、一次项和二次项系数；对目标距离方程进行等效，建立等效距离方程：令$\sqrt{a_2}=v_e,-\frac{a_1^2}{2\sqrt{a_2}}=x_e,\sqrt{a_0-\frac{a_1^2}{{4a}_2}}=y_e$则可得等效距离方程：$R\left(t_a\right)=\sqrt{{(\sqrt{a_2}{t}_a+\frac{a_1}{2\sqrt{a_2}})}^2+a_0-\frac{a_1^2}{{4a}_0}}=\sqrt{{(v_e{t}_a-x_e)}^2+y_e^2}$其中，v_e、x_e和y_e分别为等效后雷达的速度、目标方位位置和目标距离向位置；步骤2，将等效距离方程代入地面加速度运动目标的原始回波信号的表达式中，然后依次进行距离向傅里叶变换和方位向傅里叶变换，得到二维频域地面加速度目标的信号模型；步骤3，根据二维频域地面加速度目标的信号模型，利用静止目标成像算法对地面加速目标成像。