[发明专利]一种双基地构型下的成像区域优化选择方法

说明书

本发明公开了一种双基地构型下的成像区域优化选择方法，应用于星载SAR、机载SAR等领域，首先构建前视几何构型下的双站SAR信号模型分析系统,包括：成像几何与信号模型建立模块、前视几何构型下的双站SAR方位向多普勒分析模块和双站SAR地面分辨单元分析及双基地SAR等距离‑多普勒特性分析模块；通过建立任意构型模式斜距和回波模型，详细分析复杂构型对成像分辨率的影响，并提出了基于距离‑多普勒的成像区域选择方法。本发明结合双站SAR地面分辨单元分析，通过回波的等距离‑多普勒特性仿真分析，解决了任意构型下双基SAR的成像区域选择问题，提高了任意构型下双站SAR成像区域的筛选能力。

技术领域

本发明涉及一种成像区域优化选择方法，特别是一种双基地构型下的成像区域优化选择方法。

背景技术

双站合成孔径雷达(Bi SAR)是指收发系统安装在不同平台上的合成孔径雷达系统。由于其收发分置的特性，双站SAR相对于单站SAR具有其独有的优势。但与单站SAR相比，双站SAR的几何构型更为复杂，成像区域的分辨率特性相比单基SAR更为复杂多变；成像区域的选择与成像分辨率和成像效果息息相关。目前针对双站SAR成像技术研究多是针对成像方法等问题，未考虑成像区域优化选择的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种双基地构型下的成像区域优化选择方法，解决在已知双站SAR的几何构型的条件下，如何优化选择成像区域的问题。

一种双基地构型下的成像区域优化选择方法，具体步骤为：

第一步 建立前视几何构型下的双站SAR信号模型分析系统

前视几何构型下的双站SAR信号模型分析系统,包括：成像几何与信号模型建立模块、前视几何构型下的双站SAR方位向多普勒分析模块和双站SAR地面分辨单元分析及双基地SAR等距离-多普勒特性分析模块。

第二步 成像几何和信号模型模块首先构建双站成像几何，然后根据双站成像几何建立信号模型完成前视几何构型下的双站SAR几何建模分析，建立斜距历程和公式。

第三步 双站SAR方位向多普勒分析模块首先定义飞机发射线性调频信号，将斜距历程和公式代入雷达回波模型公式，得到接收平台接收的点目标回波的基频信号，然后将斜距历程和公式在零点作泰勒展开，并取到泰勒展开式的三次项，从而得到双飞前视SAR的方位向多普勒公式。

第四步 双站SAR地面分辨单元分析及双基地SAR等距离-多普勒特性分析模块结合双站SAR地面分辨单元分析，求取双站SAR的地面分辨单元面积最小值，再结合双飞前视SAR的方位向多普勒公式，对其等距离-多普勒特性进行仿真分析，综合选择接收平台正前方区域，并且满足多普勒梯度与距离梯度方向之间的夹角接近90°的区域为成像区域，从而完成成像区域优化选择。

进一步的，所述第二步中，成像几何和信号模型模块完成前视几何构型条件下双站SAR的建模及斜距历程和公式的推导过程为：

成像几何和信号模型模块首先构建双站成像几何。前视几何构型条件下双站SAR由两个运动速度和运动方向都不同的发射平台和接收平台组成，发射平台和接收平台垂直飞行，成像区域在接收平台的接收机的下前方，发射平台的发射机沿与y平行的方向前进，其速度为v_t，接收机在xy平面内向目标区前进，其速度为v_r。接收平台处于被动工作模式，不发射信号，只接收信号。发射平台正侧视照射目标区，发射平台和接收平台的高度分别为h_t和h_r。

然后，成像几何和信号模型模块根据双站成像几何建立信号模型，对于地平面上双站雷达波束照射范围内的任意一点P，建立P点处的斜距历程和。