[发明专利]一种忽略调频连续波圆周SAR脉内平台运动的判决方法

说明书

本发明属于雷达技术领域，公开了一种忽略调频连续波圆周SAR脉内平台运动的判决方法，本发明通过：(1)调频连续波圆周SAR回波建模；(2)获取调频连续波圆周SAR剩余视频相位去除后的时域回波信号；(3)获取调频连续波圆周SAR波数域回波信号；(4)获取调频连续波圆周SAR的二维波数谱；(5)分析脉内平台运动在二维波数域引入的相位误差；(6)得到调频连续波圆周SAR频域方法成像过程中忽略脉内平台运动的判决方法。该判决方法仅利用调频连续波圆周SAR成像系统参数即可快速高效的判断该系统在采用频域方法成像过程中是否可以忽略脉内平台，并指导技术人员选取合适的成像方法，能为简化调频连续波圆周SAR频域方法成像过程提供理论支撑。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，涉及合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)成像技术中频域成像方法中的一种忽略调频连续波圆周SAR脉内平台运动的判决方法。

背景技术

红外、光电侦察设备不能在恶劣气候条件下工作，应用受到天气和环境条件的限制。SAR是一种高分辨率成像雷达，可在能见度极低和环境极其恶劣复杂的条件下对感兴趣的目标区域实行全天候、全天时的侦察监视，并得到类似光学照相的高分辨率图像。但传统条带SAR由于其成像方位积累角受到限制，难以获得丰富的目标散射特性，限制了方位分辨率的提高，其在高分辨成像领域面临诸多难题，而且其系统比较复杂，成本高，体积和重量也较大，难以满足小型化、低成本的应用需求。调频连续波圆周SAR作为一种新的工作模式，其平台的运动轨迹为圆形，发射波形为调频连续波，在运动过程中始终照射同一个圆形场景，具有亚波长分辨率、体积小、重量轻、成本低等优势，在微小型无人机载对地观测应用领域具有广阔的应用前景，能为资源勘探、地形测绘、灾情普查、城市规划以及军事侦察等应用提供高分辨率图像。

调频连续波圆周SAR由于运动轨迹的特殊性，传统的条带SAR成像方法已不再适用，而且由于雷达平台连续运动会引入额外的相位误差，脉冲体制的圆周SAR成像方法也不再有效。时域后向投影(Back Projection,BP)方法由于适用于任意运动轨迹的SAR成像、且精度高、过程简单，非常适合圆周SAR成像，但传统的时域BP方法基于脉冲体制，即采用了停-走-停近似，不适用于脉冲持续时间更长的连续波体制。虽然可以通过改进时域BP方法使其适用于调频连续波圆周SAR成像，但始终存在时域方法成像效率低的问题。针对此问题，有必要研究成像效率更高的调频连续波圆周SAR频域成像方法，目前几乎还没有文献报道实际的调频连续波圆周SAR频域成像方法，而且对于一个实际的调频连续波圆周SAR成像系统，在采用频域方法成像过程中是否可以忽略脉内平台运动对成像结果的影响而采用停-走-停近似下的圆周SAR频域方法来成像没有快速有效的判决方法，使得调频连续波圆周SAR频域方法成像过程较复杂。

发明内容

本发明的目的是，针对调频连续波圆周SAR频域方法成像过程中是否可以忽略脉内平台运动对成像结果的影响而采用停-走-停近似下的脉冲体制圆周SAR频域方法来成像的问题，提供一种仅和调频连续波圆周SAR成像系统参数有关的判决方法，该判决方法可用于快速有效的判断调频连续波圆周SAR在频域方法成像过程中是否可以忽略脉内平台运动并指导技术人员选取合适的成像方法，能为调频连续波圆周SAR频域成像方法的研究提供理论支撑。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种忽略调频连续波圆周SAR脉内平台运动的判决方法，具体包括下列步骤：

步骤1调频连续波圆周SAR回波建模，包括计算调频连续波圆周SAR的瞬时斜距以及确定调频连续波圆周SAR的回波信号，基于以下步骤：