[发明专利]一种前视线阵三维合成孔径雷达系统构建方法

权利要求书

1.一种前视线阵三维合成孔径雷达系统的构建方法，其特征是它包括如下步骤： 步骤1：单激励发射系统和接收系统构建

发射系统和接收系统包括：一台发射机，一台接收机，一个T/R转换开关，一个 馈元控制开关，M条馈线和M个线阵馈元；M是自然数，M的大小由前视线阵三维 合成孔径雷达系统在一个飞行孔径内脉冲重复频率的大小来决定，M＝v×Na/L，其 中，v为飞行平台速度，Na为合成孔径雷达方位向采样点数，L为线阵天线长度；发 射机和接收机与控制开关之间用一个T/R转换开关相连，T/R转换开关的一边与控制 开关相连，另一边分别与发射机和接收机相连，控制开关通过M条馈线和M个线阵馈 元相连构成一个线阵天线，线阵天线的长度L的大小由前视线阵三维合成孔径雷达系 统要求得到的分辨率决定，L＝λ/ρ，其中，λ为前视线阵三维合成孔径雷达系统载波 频率，ρ为系统分辨率；发射机和接收机共用一个线阵天线，使用一个T/R转换开关 控制发射机和接收机在不同时段工作，即采用的是单激励工作方式；

步骤2：单激励天线相位中心轨迹的确定

对于慢时间n，n＝1……N，N为正整数，当n＝1，控制开关按照三角周期函数 打开线阵天线中任意一个线阵馈元M＝M1，M1是M个线阵馈元中的任意一个线阵 馈元的标记，记下慢时间n＝1时工作的线阵馈元标记M1；

当n＝2，控制开关打开线阵天线中一个线阵馈元M＝M2，M2≠M1，记下慢 时间n＝2时工作的线阵馈元标记M2；

当n＝3，控制开关打开线阵天线中一个线阵馈元M＝M3，M3≠M2≠M1， 记下慢时间n＝3时工作的线阵馈元标记M3；

……；

依此类推，当n＝N时，控制开关打开线阵天线中一个线阵馈元M＝MN，M1， M2，M3，…，MN均不相同，记下慢时间n＝N时工作的线阵馈元标记MN；这样， 就得到慢时间和对应这个慢时间工作的线阵馈元标记的对应关系，即线阵天线相位中 心轨迹，所述线阵天线相位中心轨迹构成的随机变量服从均匀分布；

步骤3：发射/接收平台构建

前视线阵三维合成孔径雷达系统发射/接收平台是将步骤1中的线阵发射系统/接收 系统安置于运动平台上，线阵天线中的馈元排列方向垂直于运动平台的运动方向，运 动平台以恒矢量速度运动，运动平台的初始化飞行高度为H_t0；

步骤4：发射系统和接收系统同步

在前视线阵三维成像合成孔径雷达进行三维成像过程中，在发射系统发射电磁信 号后固定的延时时刻τ，T/R转换开关，让接收系统接收场景回波，以实现发射系统 和接收系统的时间同步，其中，固定的延时时刻τ由观测区域到线阵天线的距离R决 定，τ＝0.8×2R/C，其中，C为光速；

步骤5：前视线阵三维合成孔径雷达系统单激励发射/接收平台工作

通过T/R转换开关使线阵发射机和接收机按步骤2中的构建的天线相位中心轨迹 对测绘场景不断地发射电磁波信号并接收回波信号，前视线阵三维合成孔径雷达系统 采用单激励工作方式，即在每一个慢时间只有一个馈元工作，在这个慢时间，发射机 和接收机只能通过一个馈元工作；接收机在n个慢时间得到n个测绘场景的回波信号就 是前视线阵三维合成孔径雷达系统的采集数据。

2.根据权利要求1所述的一种前视线阵三维合成孔径雷达系统的构建方法，其特征是 步骤2中所述的三角周期函数采用高斯函数或抛物线函数替换，替换后得到的天线相 位中心轨迹所服从的分布是高斯函数分布或抛物线函数分布。