[发明专利]一种稀疏孔径下舰船目标三维InISAR成像方法

说明书

一种稀疏孔径下舰船目标三维InISAR成像方法，本发明涉及回波丢失情况下舰船目标的三维InISAR成像方法。本发明的目的是为了解决当雷达接收回波不完整，导致对舰船目标上各散射进行三维几何重建的精度低的问题。过程为：一、假设雷达A，B，C接收到目标的稀疏孔径回波；二、估计平动分量的最优值，并对回波进行补偿；三、得到平动补偿后的一维距离像；四、估计相位误差和波程差，并利用估计值对一维距离像进行补偿；五、通过方位向压缩得到雷达A、B、C的ISAR图像；五、对雷达A，B，C的ISAR图像分别沿两基线进行干涉处理，结合测距信息实现稀疏孔径下舰船目标的三维InISAR重建图。本发明用于雷达技术领域。

技术领域

本发明涉及回波丢失(稀疏)情况下舰船目标的三维InISAR成像方法。

背景技术

三维InISAR成像技术因能直接获得目标的三维坐标重构而取得了较快的发展，但已有的算法主要是针对回波处于完整孔径时。然而在实际雷达工作中，由于环境的未知性以及多功能雷达分时工作的特点，将导致雷达接收回波存在随机缺失和子孔径接收的状态，使得原有的针对于完整孔径信号的三维InISAR成像方法将不再适用。目前，较好解决接收回波数据较少或者丢失情况下目标的三维成像方法主要是用压缩感知对缺失数据恢复后通过传统算法来实现。尽管这些方法可以得到较好的成像结果，但是仅考虑回波在运动补偿后或者目标处于理想转动情况下的丢失，较少的涉及到当接收回波为稀疏孔径时为实现目标的三维坐标重构需要解决的问题，如运动补偿、图像配准。

综上当雷达接收回波不完整(随机丢失或者块缺失)，导致对舰船目标上各散射进行三维几何重建的精度低，因此，研究适用于稀疏情况下如何对舰船目标进行三维InISAR成像的实现方法就显得十分必要。

发明内容

本发明的目的是为了解决当雷达接收回波不完整，导致对舰船目标上各散射点进行三维几何重建的精度低的问题，提出了一种稀疏孔径下舰船目标三维InISAR成像方法。

过程为：步骤一、假设雷达A，B，C接收到目标的稀疏孔径回波分别为S_A,S_B和S_C，离散形式为S_A(m,n),S_B(m,n),S_C(m,n),m＝1,2,…,M,n＝1,2,…N，m为第m个脉冲，n为第n个采样单元，M,N分别为积累的总脉冲数和距离维总的采样数，取值均为正整数；

对S_A,S_B和S_C进行距离维压缩，得到目标未补偿的一维距离像f_A(m,r),f_B(m,r),f_C(m,r)；r为径向距离单元；r＝1,2,…N；

步骤二、采用全局平均一维距离像熵最小的方法对S_A(m,n)的平动分量进行估计，得到平动分量的最优估值Δr；

步骤三、利用得到的Δr分别对雷达A，B，C的回波进行补偿，对补偿后的回波进行距离向压缩得到补偿后的一维距离像；

步骤四、去掉补偿后的一维距离像f_A1(m,r),f_B1(m,r),f_C1(m,r)中的零值，得到去零后的一维距离像f_A2(m,r),f_B2(m,r),f_C2(m,r)，m＝1,2,…,M_S，M_S为积累的总脉冲中的有效脉冲，取值为正整数；对去零后的一维距离像f_A2(m,r),f_B2(m,r),f_C2(m,r)进行相位校正，得到相位校正后的一维距离像，对相位校正后的一维距离像进行方位向压缩，得到雷达A、B、C的ISAR图像G_A(m,r)、G_B(m,r)、G_C(m,r)；