[发明专利]双基地合成孔径雷达运动目标定位方法

权利要求书

1.双基地合成孔径雷达运动目标定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、建立机载BiSAR空间几何结构，并完成参数初始化；

S2、针对BiSAR成像区域中的运动目标回波建立数学模型；

S3、获取运动目标等效径向速度表达式；

S4、构建沿航迹方向接收双通道回波；

S5、对双通道回波进行相位补偿，去除由于两个接收通道的间隔产生的多普勒中心频率差异和多普勒调频率的差异；

S6、对双通道回波信号进行干涉处理；

S7、利用梯度分析法获取动目标定位方程；运动目标与静止目标间存在多普勒频率差异Δf_dc：

利用梯度分析法逆向推导当存在多普勒差异，对定位产生的具体大小影响；具体实现方法为：设没有多普勒频率误差前运动目标的位置为O，引入多普勒频率后运动目标的真实位置为O'；在xoy平面内，多普勒频率梯度方向的角度为θ_r′，多普勒距离梯度方向的角度为θ_a'；

当R-D定位模型中存在多普勒中心频率偏差时,将导致运动目标位置在方位向发生变化，而距离向位置不变，即目标在距离梯度方向无位移；

目标多普勒梯度方向变化量为：

表示多普勒频率梯度矢量，表达式如下：

其中，表示雷达发射机与目标之间的径向速度、表示雷达接收机与目标之间的径向速度：

表示发射机速度矢量，表示接收机速度矢量，表示发射机与目标之间的距离矢量，表示接收机与目标之间的距离矢量；

目标地面距离梯度方向变化量为：

为多普勒频率梯度方向与xoy平面夹角；

因为目标在距离梯度方向无位移，所以目标位置变化量OO′与距离梯度方向垂直；根据几何角度关系，得到目标位置变化量为：

由此得到在定位过程中，如果存在多普勒频率偏差Δf_dc，则运动目标的定位误差为：

因此，由上述给出的梯度分析法计算公式，根据以下方程算出运动目标真实位置：

其中，(x₀,y₀)为运动目标真实位置坐标，(x′,y′)为运动目标经过R-D定位方法后所得的位置坐标；

S8、利用遗传算法对目标定位方程进行求解，得到运动目标的位置；将运动目标定位方程改写为以下形式：

f₁(x₀,y₀)-x′＝0

f₂(x₀,y₀)-y′＝0

由于该方程为高次非线性方程，因此采用遗传算法搜索该方程组的解，具体操作方法为：建立如下目标函数：

F₂＝min(||f₁(x₀,y₀)-x′+f₂(x₀,y₀)-y′||)

将该方程组的求解问题转换为求解上述目标优化问题，通过求解上述目标函数的最小值得到方程租的解，即为运动目标的位置。