[发明专利]机载稀疏阵列天线下视三维成像雷达系统和成像方法

权利要求书

1.一种机载稀疏阵列天线下视三维成像雷达系统，包括载机平台、稀疏阵列天线系统和分布式POS，其特征在于：

所述载机平台是用于搭载所述的稀疏阵列天线系统和分布式POS的飞行器，该飞行器的中部和两侧能够布设阵列天线；

所述稀疏阵列天线系统由多个子阵组成，所述的多个子阵分布在所述载机平台的三个区域，所述三个区域分布于所述载机平台的中部和两侧。

2.如权利要求1所述的机载稀疏阵列天线下视三维成像雷达系统，其特征在于，所述三个区域为一个主区域和两个副区域，所述主区域位于所述载机平台的中部，所述副区域位于所述载机平台的两侧，并且在所述主区域安装一个由多个子阵排布的阵列天线，在所述副区域安装1个或2个子阵，所述三个区域的阵列天线构成所述稀疏阵列天线系统。

3.如权利要求2所述的机载稀疏阵列天线下视三维成像雷达系统，其特征在于，所述载机平台是一个飞机，所述主区域位于所述飞机的机腹，所述两个副区域分别位于所述飞机的两个机翼下方的吊舱。

4.如权利要求2所述的机载稀疏阵列天线下视三维成像雷达系统，其特征在于，所述多个子阵均为两维相扫有源阵。

5.如权利要求2所述的机载稀疏阵列天线下视三维成像雷达系统，其特征在于，所述分布式POS分布在所述三个区域，用于对所述稀疏阵列天线系统的多相位中心的精确测量。

6.一种机载稀疏阵列天线下视三维成像方法，所述稀疏阵列天线在交轨向包括位于一个主区域的由多个子阵排布的阵列天线，和位于两个副区域的各由1个或2个子阵构成的阵列天线，在各子阵位置分布有分布式POS，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

利用所述分布式POS测量所述稀疏阵列天线的多相位中心的相对空间位置；

以所述主区域的阵列天线的DBF方向图作为加权函数，对所述各子阵多发多收获得等效相位中心构成的稀疏阵列方向图进行加权处理，以改善其峰值旁瓣比和积分旁瓣比；

所述稀疏阵列天线的子阵采用两维相扫有源阵，在正下视工作模式下，采用ScanSAR模式和SweepSAR模式相结合的扫描方式，扩大观测成像幅宽；

采用重过航的飞行方式，在交轨向获得相比于该稀疏阵列天线长度更长的等效阵列天线，以提高交轨向分辨率；

根据上述步骤所获得的回波信号，对观测场景进行三维成像。

7.如权利要求6所述的机载稀疏阵列天线下视三维成像方法，其特征在于，所述ScanSAR模式和SweepSAR模式相结合的扫描方式是利用3个SweepSAR模式波驻位置组成1个ScanSAR模式子条带，总的观测幅宽由5个这样的ScanSAR模式子条带组成。

8.如权利要求6所述的机载稀疏阵列天线下视三维成像方法，其特征在于，利用Barker码作为重过航的采样准则。

9.如权利要求6所述的机载稀疏阵列天线下视三维成像方法，其特征在于，在进行三维成像的步骤中，采用三维波数域算法，并且引入所述分布式POS对等效相位中心相对空间位置的测量值以及所述方向图加权方法。

10.如权利要求6所述的机载稀疏阵列天线下视三维成像方法，其特征在于，所述子阵交轨向尺寸为0.25m，所述主区域具有8个子阵，所述每个副区域具有2个子阵。