[发明专利]一种实现分布式大场景雷达成像仿真方法及其系统

权利要求书

1.一种实现分布式大场景雷达成像仿真方法，其特征在于，包括步骤：

S1成像基础数据加工：包括地形地物数据分类和陆地数字高程模型处理；

S2扫描范围确定及划分：根据载机位置和姿态参数、雷达的量程和分辨率以及天线的扫描范围参数计算得到，包括距离向尺寸范围和方位向扫描范围，沿距离向和方位向划分扫描范围为数个规则小面单元；

S3对小面单元模型的后向散射系数进行计算和雷达图像特征融合，得到一个波束成像数据；

S4生成仿真图像并显示。

2.根据权利要求1所述实现分布式大场景雷达成像仿真方法，其特征在于，所述地形地物数据分类，是指对航拍照片或者卫星图像按照图像分类算法或利用遥感图像处理软件进行分类；

所述陆地数字高程模型的处理，是指利用分形插值方法将按照一定空间采样间隔勘测得到的高程数据插值成分辨率更高的地形截面；

地形地物分类数据以及陆地数字高程模型数据，以二维数组的形式读入到计算机内存中，然后利用CUDA对应拷贝函数复制到显存设备的CUDA纹理存储器中。

3.根据权利要求2所述实现分布式大场景雷达成像仿真方法，其特征在于，获取波束成像数据的步骤包括：

S31根据距离向尺寸范围[MinDist，MaxDist]和方位向扫描范围[StartAngle，EndAngle]，结合距离向分辨率XResolution和方位向扫描间隔YResolution将扫描成像范围划分为DIMX＊DIMY个规则小面单元，其中：

DIMX＝(MaxDist-MinDist)/XResolution；

DIMY＝(EndAngle-StartAngle)/YResolution；

为各小面单元配置线程：指定二维线程块blocks大小为(nBlockX，nBlockY)，二维线程格grids大小为(DIMX/nBlockX，DIMY/nBlockY)，二维线程块各维大小分别用blockDim.x和blockDim.y表示，任一线程在线程块中的索引用threadIdx.x和threadIdx.y表示，二维线程格中各维大小分别用gridDim.x和gridDim.y表示，任一线程块在线程格中的索引用blockIdx.x和blockIdx.y表示，其中：

blockDim.x＝nBlockX，blockDim.y＝nBlockY；

gridDim.x＝DIMX/nBlockX，gridDim.y＝DIMY/nBlockY；

各线程在线程格中的索引为：

距离门索引idxX＝threadIdx.x+blockIdx.x＊blockDim.x；

方位门索引idxY＝threadIdx.y+blockIdx.y＊blockDim.y；

因此各小面单元的索引也为(idxX，idxY)；

计算各小面单元(idxX，idxY)在成像范围内的距离DistX和方位角AzimY：

DistX＝MinDist+idxX＊XResolution；

AzimY＝StartAngle+idxY＊YResolution；

S32从CUDA纹理存储器中读取小面单元(DistX，AzimY)对应位置的地形地物分类和陆地数字高程模型数据；

S33结合载机位置确定各小面单元模型的雷达波入射角，并行计算各小面单元模型的后向散射系数，得到一个波束RCS值，保存于CUDA全局存储器中；

S34将步骤S33得到的一个波束RCS值与雷达系统传递函数相卷积，即雷达图像特征融合；

S35得到一个波束成像数据，保存于显存设备的CUDA全局存储器中。