[发明专利]一种双基地合成孔径雷达频域成像方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达技术领域，具体涉及合成孔径雷达(Synthetic Aperure Radar，SAR)成像技术中的移变模式双基地SAR的成像方法。

背景技术

SAR是一种全天时、全天候的现代高分辨率微波遥感成像雷达，在地形测绘、植被分析、海洋及水文观测、环境及灾害监视、资源勘探以及地壳微变检测等领域，SAR发挥了越来越重要的作用。

双基地SAR由于收发分置而有着很多突出的优点，它能获取目标的非后向散射信息，具有作用距离远、隐蔽性和抗干扰性强等特点。另外由于双基地SAR接收机不含大功率器件，其功耗低、体积小、重量轻，便于多种类型的飞机携带，造价较低。总之双基地SAR作为一种空间对地观测的新手段，在许多领域都有着广阔的发展空间。

在移变双基地模式下，由于收发双站相对位置随着时间而变化，导致相同双基斜距和的目标具有不同的距离单元徙动（RCM）和不同的多普勒调频斜率，这种问题称之为方位空变；加之具有传统单基SAR相同的距离空变，因而移变模式双基地SAR具有二维空变。传统的成像算法，如Range Doppler（RD）、Chirp Scaling(CS)和Omega-K等算法均不能直接应用于移变双基地模型，因为它们均是基于方位非空变假设下的成像处理方法。

在文献：New applications of nonlinear chirp scaling in SAR data processing，Wong,F.W.;Yeo,T.S.,IEEE Trans.Geosci.Remote Sens.,vol.39,no.5,pp.946–953,2001和An improved NLCS algorithm with capability analysis for one-stationary BiSAR，Xiaolan Qiu,Donghui Hu，IEEE Trans.Geosci.Remote Sens.,vol.46,no.10Part2,pp.317-93186,2008中，提出了一种非线性CS方法来补偿同一距离门内的不同频率调制的速率，但是这种方法忽略了距离徙动沿方位向的变化，这在距离徙动沿方位向空变比较大的情况下将会引入更大的误差。

在文献：Focusing bistatic sar data in airborne/stationary configuration，Wang,R.,Loffeld，IEEE Trans.Geosci.Remote Sens.,vol.48,no.1,pp.452-465,2010中，提出了一种基于数据分块的方法，该方法在每一个数据块内忽略二维空变性的影响，但是这种方法只适合方位向范围变化不大的情况，而且数据分块还降低了处理的效率。

发明内容

本发明的目的是针对传统SAR成像方法和现有双基地成像方法无法解决移变模式双基地SAR二维空变问题，进而无法实现移变模式双基地SAR的精确聚焦的问题，提出了一种双基地合成孔径雷达频域成像方法。

为了方便描述本发明的内容，首先对以下术语进行解释说明：

术语1：双基地SAR（bistatic SAR）

双基地SAR是指系统发射站和接收站分置于不同平台上的SAR系统，其中至少有一个平台为运动平台，在概念上属于双基地雷达。

术语2：移变模式双基地SAR(TV-BSAR)

移变模式双基地SAR是双基地SAR的一种，其收发双站相对位置随着时间而变化。

术语3：二维空变

二维空变是指同一方位向不同距离向的目标具有不同的RCM和多普勒调频斜率，同一距离向不同方位向的目标也具有不同的RCM和多普勒调频斜率。

本发明的技术方案为：一种双基地合成孔径雷达频域成像方法，具体包括如下步骤：

步骤一：成像系统参数初始化，