[发明专利]滑动聚束SAR的步进扫描影响参数计算方法

说明书

本发明提出一种滑动聚束SAR的步进扫描影响参数计算方法。技术方案是：已知滑动聚束SAR的系统参数包括：天线波束步进控制时间、波长、天线方位向尺寸、平台运动速度，等效天线相位中心到场景中心的最近斜距，天线波束的扫描速率，判断最大成对回波的位置相对于主瓣宽度的比值是否某一不等式。如果满足则认为步进扫描对成像结果的影响很小，可忽略。本发明可以应用于滑动聚束SAR的步进扫描影响分析及系统参数优化设计。

技术领域

本发明属于航天与微波遥感结合的交叉技术领域，特别涉及一种滑动聚束SAR(Synthetic Aperture Radar，合成孔径雷达)步进扫描时方位向成像结果成对回波位置及其幅度的参数计算方法。

背景技术

随着航天技术及微波探测技术的日益发展，SAR系统作为空间探测的重要手段，发挥着越来越重要的作用。当前，SAR系统的工作模式进一步扩展，分辨率进一步提高。滑动聚束即是改变方位向的扫描方式得到的一种新体制SAR工作模式。相比于传统的条带SAR工作模式和聚束SAR工作模式，滑动聚束SAR具有可折中分辨率和方位向测绘带宽度矛盾的技术优势，但同时也面临诸多新的技术挑战，譬如方位向步进扫描时产生的成对回波效应会影响成像性能。所述成对回波效应是指：滑动聚束SAR通过天线在方位向步进扫描的方式实现对天线波束指向的控制，步进扫描方式调制了方位向天线方向图，使得在方位向成像结果中主瓣左右成对地出现虚假信号，即成对回波。滑动聚束SAR步进扫描所导致的成对回波效应，目前尚未查到该效应引起的方位向成像结果成对回波位置及其幅度的参数计算方法。

发明内容

本发明的目的是：提出一种由滑动聚束SAR的步进扫描所导致的成对回波效应的影响参数计算方法，可以应用于滑动聚束SAR的步进扫描影响分析及系统参数优化设计中。

本发明的技术方案是：

已知滑动聚束SAR的系统参数包括：天线波束步进控制时间T_p，波长λ，天线方位向尺寸L，平台运动速度V_r，等效天线相位中心到场景中心的最近斜距为R₀，天线波束的扫描速率

具体包括下述步骤：

第一步，在滑动聚束SAR工作时采集目标的回波数据，经成像处理后得到在图像方位向响应的成对回波，判断最大成对回波的位置相对于主瓣宽度的比值是否满足如下条件：

其中为取整运算，如果满足上述条件，则认为成对回波的幅度与主瓣峰值幅度的比值小于-27dB，步进扫描对成像结果的影响很小，可忽略；否则，则需要考虑成对回波对成像结果的影响。

第二步，如果不满足第一步所述条件，需要考虑成对回波对成像结果的影响，影响主要体现在成对回波出现的位置及其幅值，所述成对回波出现的位置ω_couple及其幅值A_couple计算公式如下：

其中，m表示第m个成对回波的序号。

采用本发明可取得以下技术效果：

本发明针对滑动聚束SAR天线步进扫描所导致的成对回波，给出了滑动聚束SAR步进扫描时方位向成像结果成对回波位置及其幅度的参数计算方法，在滑动聚束SAR天线步进扫描参数设计中具有参考意义。

附图说明

图1是本发明提供的滑动聚束SAR天线步进扫描所导致的成对回波效应影响计算流程图；

图2是滑动聚束SAR系统工作几何关系示意图；

图3是滑动聚束SAR步进扫描导致的成对回波效应成像结果；

图4是成对回波的位置及其幅值的仿真分析结果。