[发明专利]非相干合成孔径激光成像雷达及其聚束模式成像方法

权利要求书

1.一种非相干合成孔径激光成像雷达的聚束模式成像方法，其特征在于：

该方法采用非相干合成孔径激光成像雷达(1)，涉及光学足迹(2)和被测目标 的目标平面(3)，所述的非相干合成孔径激光成像雷达(1)主要由激光头、光学扫 描器和图像处理器三部分组成；

所述的非相干合成孔径激光成像雷达(1)的工作模式为聚束模式，具体包括：

1)传统聚束模式，即非相干合成孔径激光成像雷达作直线运动，在运动中光学 足迹恒定地指准在被测目标平面内所关注的成像区域，这时在非相干合成孔径激光 成像雷达运动过程中静止目标相对于非相干合成孔径激光成像雷达产生转动；

2)逆聚束模式，被测目标作直线运动而非相干合成孔径激光成像雷达作跟踪， 使得光学足迹恒定地指准被测目标，这时在被测目标运动过程中静止的非相干合成 孔径激光成像雷达相对于被测目标产生转动；

3)层析聚束模式，非相干合成孔径激光成像雷达与被测目标相对静止，被测目 标在光学足趾中只作旋转运动；

所述的非相干合成孔径激光成像雷达(1)的成像的方式包括二维目标的距离分 辨成像、二维目标多普勒频移分辨成像、三维目标距离分辨成像或三维目标的多普 勒频移二维压缩成像；

所述的激光头，包括激光发射机，光电接收机和光学天线，其作用是进行被测 目标的距离分辨测量或者目标的多普勒频移分辨测量，获得距离数据；所述的激光 头为距离分辨激光头或多普勒频移距离分辨激光头；所述的激光头具有四种具体结 构：第一种结构用于距离分辨，采用脉冲激光发射和回波光强度直接探测并且进行 目标延时的时间测量实现距离分辨的激光头；第二种结构用于距离分辨，采用脉冲 激光发射和回波的光学外差接收并且进行目标延时的时间测量实现距离分辨激光 头；第三种结构用于距离分辨，采用脉冲啁啾激光发射和回波光学外差接收并且进 行解斜解调实现距离分辨激光头；第四种结构用于多普勒频移分辨，采用单频连续 激光发射和回波的光学外差接收并且进行频率解调实现多普勒频移距离分辨激光 头；

所述的光学扫描器，用于对被测目标的精密跟踪；

所述的图像处理器用于从所获得的距离数据进行目标图像重构；

所述的被测目标与所述的非相干合成孔径激光成像雷达(1)必须具有侧视观察 的相对的转动运动；

该方法包括下列步骤：

①根据被测目标的运动状态选定成像的聚束模式和相应的非相干合成孔径激 光成像雷达的激光头结构；

②采用非相干合成孔径激光成像雷达在与被测目标的相对转动中测量和收集 目标回波的距离分辨信息或者多普勒频移分辨信息；

③利用所述的图像处理器，即计算机进行被测目标图像重构，主要的算法包括 正交投影的坐标变换预处理算法，或从获取数据重构目标图像的层析解调算法。