[发明专利]一种弹载双基前视SAR舰船目标定位的优化方法

权利要求书

1.一种弹载双基前视SAR舰船目标定位的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，确定弹载双基前视SAR平台，弹载双基前视SAR平台检测范围内存在目标，所述目标为舰船目标，将目标所在场景记为目标场景，所述弹载双基前视SAR平台包括发射机和接收机；

发射机向目标场景发射信号，接收机接收目标场景反射的回波信号，并对回波信号分别进行距离向和方位向的采样后得到采样后的信号，然后对采样后的信号依次进行匹配滤波和成像处理，最终得到双基前视SAR图像；

所述弹载双基前视SAR平台和所述目标场景，还包括：

建立弹载双基前视SAR雷达平台的目标定位模型，以目标场景中心点为原点O建立北天东坐标系xyy'Oz，将接收机的初始合成孔径中心记为A_r，与A_r对应的擦地角记为将接收机运动后的合成孔径中心记为B_r，与B_r对应的擦地角记为A_r和B_r为接收机成像过程中的相邻两个合成孔径中心，将接收机的运动轨迹记为曲线将发射机的初始合成孔径中心记为A_t，将发射机运动后的合成孔径中心记为B_t，将发射机的运动轨迹记为曲线A_t和B_t为发射机成像中的相邻合成孔径中心；

发射机在与y轴形成设定夹角的y'Oz平面沿曲线运动；接收机在yOz平面沿曲线运动，发射机在初始位置处的波束与曲线的夹角为α，发射机运动到B_t时刻时所处位置的波束与曲线的夹角记为β，接收机在初始位置处的波束与地面的夹角记为接收机运动到B_r时刻时所处位置的波束与地面的夹角记为

将弹载双基前视SAR平台的波束照射场景中心与地面的交点记为目标场景中心点S；接收机成像过程中的相邻两个合成孔径中心分别为A_r和B_r，目标场景中心点S与A_r和B_r对应的擦地角分别为和发射机成像中的相邻合成孔径中心分别为A_t和B_t，发射机发射的波束视线与发射机自身航迹夹角为α和β；弹载双基前视SAR平台的波束照射场景中心与地面的交点为目标场景中心点S，S在北天东坐标系中的位置为(x_s,y_s,0)，x_s表示两平台波束照射的场景中心与地面的交点在x轴的坐标，y_s表示两平台波束照射的场景中心与地面的交点在y轴的坐标，两平台指发射机所在平台和接收机所在平台；

进而分别计算得到A_r时刻和A_t时刻对应的目标场景中心距离和R_a，以及B_r时刻和B_t时刻对应的目标场景中心距离和R_b，其表达式分别为：

其中，R_ra表示A_r时刻接收机与目标场景中心点的距离，R_ta表示A_t时刻发射机与目标场景中心点的距离，R_rb表示B_r时刻接收机与目标场景中心点的距离，R_tb表示B_t时刻发射机与目标场景中心点的距离；

步骤2，确定目标场景中心点，然后计算得到接收机到目标场景中心点的距离；

所述接收机到目标场景中心点的距离，具体为B_r时刻接收机到目标场景中心点的距离R_rb，其表达式为：

其中，△R表示接收机所在平台的运动距离，表示与A_r对应的擦地角，表示与B_r对应的擦地角，α表示发射机在初始位置处的波束与曲线的夹角，β表示发射机运动到B_t时刻时所处位置的波束与曲线的夹角，R_a表示A_r时刻和A_t时刻对应的目标场景中心距离和，R_b表示B_r时刻和B_t时刻对应的目标场景中心距离和，表示接收机的运动轨迹，表示发射机的运动轨迹，A_r和B_r为接收机成像过程中的相邻两个合成孔径中心，A_t和B_t为发射机成像中的相邻合成孔径中心；

步骤3，对双基前视SAR图像进行图像几何校正并投影到地距平面，得到地距SAR图像；然后根据接收机到目标场景中心点的距离，计算得到弹载双基前视SAR舰船目标的定位信息；

所述弹载双基前视SAR舰船目标的定位信息，其得到过程为：选取目标场景中心点中的任意一个点目标，记为目标点P；选取地距SAR图像中与目标场景中心点位于同一个方位向像素单元，且与目标点P位于同一个距离向像素单元的点，记为辅助点G；然后计算得到辅助点G相对于接收机的距离R_rg，进而得到：

其中，m为地距SAR图像的距离向采样点数，n为地距SAR图像的方位向采样点数；△r为地距SAR图像中距离向的分辨率；△a为地距SAR图像中方位向的分辨率；R_rp表示目标点P相对接收机的距离，θ表示目标点P相对接收机的方位角，φ表示目标点P相对接收机的俯仰角；

将目标点P相对接收机的距离R_rp、目标点P相对接收机的方位角θ和目标点P相对接收机的俯仰角φ，记为目标点P相对接收机的位置信息，其中目标点P为弹载双基前视SAR舰船目标；进而得到弹载双基前视SAR舰船目标的定位信息，其包括弹载双基前视SAR舰船目标相对接收机的距离、弹载双基前视SAR舰船目标相对接收机的方位角和弹载双基前视SAR舰船目标相对接收机的俯仰角。