[发明专利]一种基于天线方向图的机载雷达单脉冲前视成像方法

权利要求书

1.一种基于天线方向图的机载雷达单脉冲前视成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，对机载雷达的原始回波信号的和通道数据、差通道数据分别进行距离向的脉冲压缩和匹配滤波处理，得到距离脉压后的和通道数据和距离脉压后的差通道数据；

步骤2，分别对距离脉压后的和通道数据、距离脉压后的差通道数据在距离频域内乘以距离走动校正因子H(f，t)，得到距离徙动校正后的和通道数据和距离徙动校正后的差通道数据；

步骤3，将测试的和通道数据∑和测试的差通道数据Δ进行和差比幅测角，得到实际的天线方向图的相位误差向量

步骤4，获取理想的天线方向图的相位误差向量根据理想的天线方向图的相位误差向量和实际的天线方向图的相位误差向量计算实际的天线方向图与理想的天线方向图的相位误差角

步骤5，根据实际的天线方向图与理想的天线方向图的相位误差角对实际的天线系统进行相位补偿，给出求解实际的天线系统的鉴角曲线的斜率K的优化模型，求解该优化模型，得到实际的天线系统的鉴角曲线的斜率K；

步骤5中，所述求解实际的天线系统的鉴角曲线的斜率K的优化模型为：

其中，δ为鉴角曲线截距误差，θ为一个波束范围内的角度，|·|₂表示求2范数；

步骤6，在距离徙动校正后的和通道数据中，设定第m个距离单元的第n个脉冲的和通道数据为S_∑(m，n)；在距离徙动校正后的差通道数据中，设定第m个距离单元的第n个脉冲的差通道数据为S_Δ(m，n)；对第m个距离单元的第n个脉冲的和通道数据S_∑(m，n)和第m个距离单元的第n个脉冲的差通道数据S_Δ(m，n)进行相位误差补偿，计算第m个距离单元的第n脉冲的虚部值y(m，n)；其中，m＝1，2，...，M，M为距离单元个数，n＝1，2，...，N，N为脉冲个数；

步骤7，根据第m个距离单元的第n脉冲的虚部值y(m，n)和实际的天线系统的鉴角曲线的斜率K，计算第m个距离单元的第n脉冲的散射点目标相对于主波束的角度偏离量dθ_m，n；

步骤8，根据第m个距离单元的第n脉冲的散射点目标相对于主波束的角度偏离量dθ_m，n和实际的波束指向θ_time，计算第m个距离单元第n脉冲的散射点目标真实角度θ(m，n)，θ(m，n)＝θ_time+dθ_m，n；

步骤9，在第m个距离单元中，将具有相同散射点目标真实角度的所有脉冲中每个脉冲的和通道数据进行非相干累加，得到该散射点目标的幅度值，进而得到所有散射点目标的幅度值，即实现对空间散射点目标及所在场景的前视成像。

2.如权利要求1所述的一种基于天线方向图的机载雷达单脉冲前视成像方法，其特征在于，步骤2中，所述距离走动校正因子H(f，t)，其表达式为：

其中，R(t)≈R₀-v·t·cosθ₀，v为载机平台的速度，θ₀为机载雷达的波束视线与载机运动方向的夹角，R₀为机载雷达与散射点目标间的初始斜距，f为距离频率，t为慢时间，c为光速。

3.如权利要求1所述的一种基于天线方向图的机载雷达单脉冲前视成像方法，其特征在于，步骤3中，所述实际的天线方向图的相位误差向量其表达式为：

其中，angle(·)表示求角度运算。

4.如权利要求1所述的一种基于天线方向图的机载雷达单脉冲前视成像方法，其特征在于，步骤4中，所述实际的天线方向图与理想的天线方向图的相位误差角其表达式为：

其中，mean(·)表示求均值。

5.如权利要求1所述的一种基于天线方向图的机载雷达单脉冲前视成像方法，其特征在于，步骤6中，所述第m个距离单元的第n脉冲的虚部值y(m，n)，其表达式为：

其中，Im(·)表示求虚部运算。

6.如权利要求1所述的一种基于天线方向图的机载雷达单脉冲前视成像方法，其特征在于，步骤7中，所述第m个距离单元的第n脉冲的散射点目标相对于主波束的角度偏离量dθ_m，n，其表达式为：

其中，δ为鉴角曲线截距误差。