[发明专利]适用于任意平台轨迹的双基聚束SAR的PFA波前弯曲校正方法

权利要求书

1.一种适用于任意平台轨迹的双基聚束SAR的PFA波前弯曲校正方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、成像系统参数初始化

所述成像系统参数包括参考点位置、发射站三维轨迹[x_T(t),y_T(t),z_T(t)]、接收站三维轨迹[x_R(t),y_R(t),z_R(t)]、发射信号载波频率f_c、脉冲宽度T_p、距离向采样频率F_s、距离向采样点数N_r、脉冲重复间隔PRI、方位时间向量t、距离时间向量τ、距离频率向量f_τ、场景中点目标(x_p,y_p)的距离历史R_p(t；x_p,y_p)；

B、采用极坐标格式算法对回波数据进行处理

根据参考点目标的回波数据构造一致压缩参考信号，利用距离频域和方位时域对回波数据进行一致压缩，再对一致压缩后的回波数据进行极坐标格式变换，得到PFA粗图像；

C、高阶空变相位补偿

将PFA粗图像划分为多个子图像，构建空变波前弯曲误差补偿滤波器，计算每个子图像对应的相位补偿因子并进行相位补偿，将所有相位补偿后的子图像进行拼接得到成像结果。

2.如权利要求1所述的适用于任意平台轨迹的双基聚束SAR的PFA波前弯曲校正方法，其特征在于，所述步骤B中，一致压缩参考信号表示为

其中，S_o(f_τ,t)表示点目标参考函数，K_r为发射信号调频率，c为光速。

3.如权利要求2所述的适用于任意平台轨迹的双基聚束SAR的PFA波前弯曲校正方法，其特征在于，所述步骤B中，利用距离频域、方位时域的共轭相乘，对回波数据进行一致压缩，压缩后的距离频域数据表示为

其中，FFT_r{·}表示距离向FFT，s_r(τ,t；x_p,y_p)表示目标回波数据，S_o^*(f_τ,t)表示对一致压缩参考信号S_o(f_τ,t)取共轭，ΔR_p(t；x_p,y_p)表示差分距离史，w_r[·]表示距离向时域窗函数，w_a[·]表示方位向时域窗函数，T_a表示合成孔径时间。

4.如权利要求3所述的适用于任意平台轨迹的双基聚束SAR的PFA波前弯曲校正方法，其特征在于，所述步骤B中，对一致压缩后的回波数据进行极坐标格式变换，通过二维低通插值将和变换到二维波数域，得到和其中表示二阶泰勒展开系数，表示三阶泰勒展开系数，表示波数域的二阶波前弯曲相位，表示波数域的三阶波前弯曲相位。

5.如权利要求4所述的适用于任意平台轨迹的双基聚束SAR的PFA波前弯曲校正方法，其特征在于，所述步骤C中，首先计算补偿前的有效场景尺寸，计算公式为

其中，M_i和N_i均为雷达平台运动轨迹相关系数，λ表示载波波长；

再根据有效场景尺寸将PFA粗图像h(x,y)划分为多个子图像h_i(x,y)。

6.如权利要求5所述的适用于任意平台轨迹的双基聚束SAR的PFA波前弯曲校正方法，其特征在于，所述步骤C中，构建的空变波前弯曲误差补偿滤波器表示为

其中，k_x和k_y分别为x和y方向上的波数，表示波数域的总波前弯曲相位。

7.如权利要求6所述的适用于任意平台轨迹的双基聚束SAR的PFA波前弯曲校正方法，其特征在于，所述步骤C中，对每个子图像h_i(x,y)，先确定其几何中心位置(x_i,y_i)，将子图像进行二维快速傅里叶变换，得到其波数谱H_i(k_x,k_y)；再计算出对应的相位补偿因子H_c(k_x,k_y；x_i,y_i)，与子图像波数谱相乘后再求解乘积结果的二维逆向快速傅里叶变换，得到补偿后的子图像。