[发明专利]适用于圆周合成孔径雷达的分辨率估计方法

说明书

本发明提出了一种适用于圆周合成孔径雷达的分辨率估计方法，首先确定并获取影响圆周合成孔径雷达CSAR分辨率的参数，包括圆周合成孔径雷达CSAR的载波波长λ_c、带宽比B_r以及圆周合成孔径雷达天线相对于观测场景中心入射角θ；然后将获得参数代入分辨率估计式进行分辨率估计。本发明能有效地估计圆周合成孔径雷达的分辨率以及峰值旁瓣比，不仅减少了CSAR分辨率估计误差，还便于使用，有利于CSAR系统的参数设计。

技术领域

本发明属于合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)成像领域，涉及一种适用于圆周合成孔径雷达(Circular SAR，CSAR)分辨率估计方法。

背景技术

圆周合成孔径雷达CSAR是指雷达平台(或称雷达站)围绕观测场景做360°圆周或宽角度圆弧运动，并且波束始终指向目标场景进行观测成像的雷达系统。这种雷达系统具有获取目标散射信息丰富，高分辨率成像以及能实现三维成像等优点，近年来引起广泛关注。全方位的观测运动轨迹提高了CSAR分辨率的同时，也给分辨率估计带了新的问题与挑战。

现有的CSAR分辨估计主要立足于点目标的频谱域，将CSAR圆环形的频谱近似成矩形谱后，进行的分辨率估计的推导。但是，这种矩形谱近似带来的误差必然会引起分辨率估计的不准确，且无法对评价图像质量中另外一个指标-峰值旁瓣比给出有效估计方法。

因此如何解决适用于CSAR的分辨率评估方法正是一个亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提出了一种适用于圆周合成孔径雷达的分辨率估计方法，以方便CSAR系统设计。

为实现上述技术目的，本发明采用的具体技术方案的流程图如图1所示，具体包括以下步骤：

第一步，确定并获取影响圆周合成孔径雷达CSAR分辨率的参数，包括圆周合成孔径雷达CSAR的载波波长λ_c、带宽比B_r以及圆周合成孔径雷达天线相对于观测场景中心入射角θ；

已知圆周合成孔径雷达CSAR其发射信号的中心频率为f_c，带宽为B，则其载波波长为

λ_c＝c/f_c

其中c表示光速常量。

圆周合成孔径雷达CSAR其带宽比为

B_r＝B/f_c

同时根据用户预先设计好的圆周合成孔径雷达天线运行轨迹(已知条件)可得，圆周合成孔径雷达天线相对于观测场景中心入射角为

其中arctan(·)为反正切函数，H为雷达平台飞行高度以及r为圆周轨迹半径。

第二步，将第一步得到的参数代入分辨率估计式进行分辨率估计；

圆周合成孔径雷达CSAR其分辨率估计式为

其中为拟合因子，可由下式得

其中

同时峰值旁瓣比可由下式计算

其中

本发明的有益效果如下：

本发明不仅减少了CSAR分辨率估计误差，还便于使用，有利于CSAR系统的参数设计。