[发明专利]一种大前斜视合成孔径雷达成像方法

说明书

本发明涉及一种大前斜视合成孔径雷达(SAR)成像方法，该方法首先对SAR原始回波数据做距离向快速傅里叶变换(FFT)后进行距离压缩；其次进行走动校正；再进行方位向FFT后进行弯曲校正；然后进行距离向快速傅里叶逆变换(IFFT)后进行高次相位补偿；最后再进行方位向IFFT后，进行方位向相位的五阶泰勒展开式中高次项补偿，对方位补偿后的数据进行方位向FFT，得到最终的SAR图像。相比传统的斜视SAR成像方法，本方法可实现较大斜视角的SAR成像，能实现较大方位聚焦深度下的高精度SAR成像。

技术领域

本发明涉及一种大前斜视合成孔径雷达(SAR)成像方法，属于信号处理技术领域。

背景技术

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一种具备高分辨能力的微波成像雷达，SAR具有全天时、全天候工作以及作用距离远的独特优点。在高速高机动载体平台下，将SAR应用在载体末制导中，因其能在黑夜、烟雾、强光干扰等恶劣环境下发现目标，故SAR更适合在复杂飞行环境下的末制导和复杂的寻地要求。但是，由于末制导阶段导引头通常工作在大前斜视角条件下，常规的SAR成像方法难以适用，甚至无法成像，进而严重影响制导精度，因此限制了该项技术的应用范围。

发明内容

本发明的目的在于克服现有常规方法的不足，提供一种大前斜视合成孔径雷达成像方法，该方法在常规方法基础上，针对大前斜视回波信号方位平移特性，通过高效精确的补偿处理，实现大斜视角的高精度成像。

本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：

一种大前斜视合成孔径雷达成像方法，雷达以速度v沿YOZ平面直线AB飞行，雷达的波束中心照射地面点目标T，A点位于Z轴上，经过时间t后雷达位于B点，θ₀为雷达波束中心照射的斜视角；雷达与地面的高度为H₀，标记雷达位于A点时，雷达与点目标T的距离为R₀；标记雷达位于B点时，雷达与点目标T的距离该方法具体包括以下几个步骤：

步骤一：对SAR原始回波数据s₀(τ,t)做距离向快速傅里叶变换FFT，将回波数据变换至距离频域-方位时域内进行距离压缩，将变换后的数据与距离压缩因子H₁(f_τ,t)相乘，得到距离压缩后的数据S₂(f_τ,t)，其中，τ代表距离时间，t代表方位时间，f_τ表示距离频率；

步骤二：将距离压缩后的数据S₂(f_τ,t)与走动校正因子H₂(f_τ,t)相乘，得到走动校正后的数据S₃(f_τ,t)；

步骤三：对走动校正后的数据S₃(f_τ,t)进行方位向FFT，将数据变换至距离频域-方位频域内进行弯曲校正，将变换后的数据与弯曲校正因子H₃(f_τ,f_a)相乘，得到弯曲校正后的数据S₅(f_τ,f_a)，其中，f_a表示方位频率；

步骤四：对弯曲校正后的数据S₅(f_τ,f_a)进行距离向快速傅里叶逆变换IFFT，将数据变换至距离时域-方位频域内进行高次相位补偿，将变换后的数据与高次相位补偿因子H₄(τ,f_a)相乘，得到高次相位补偿后的数据S₇(τ,f_a)；