[发明专利]基于子孔径的曲线航迹弹载SAR波前重建成像方法及系统

权利要求书

1.一种基于子孔径的曲线航迹弹载SAR波前重建成像方法，其特征在于，包含如下内容：

将弹载SAR曲线孔径分段处理，得到若干子孔径，采用直线孔径趋于各子孔径并进行子孔径粗分辨成像；

针对各子孔径数据分别进行粗分辨相干成像；

将各子孔径成像图像进行旋转和相干叠加，得到全孔径聚焦雷达图像；

设定子孔径中心到场景中心的距离、斜视角，在子孔径范围内，将导弹近似为以设定速度沿直线运动，获取SAR回波信号相对快时间的傅里叶变换；忽略常数和幅度函数，利用驻留相位法获取傅里叶变换对合成孔径域的傅里叶变换，经匹配滤波后获取波数域的目标函数，以通过目标函数生成目标区域的粗分辨图像；

在子孔径成像图像数据叠加之前，将波数域目标函数旋转到全孔径对应的基准坐标系下，过程表示为：

借助二维插值进行波数域目标函数旋转；

在得到多个子孔径在空间频率坐标系下二维谱后进行相干叠加，并通过逆傅里叶变换获取高分辨图像；通过递推方法来更新后续子孔径波数域的目标函数；

获得第N_s个子孔径的波数域SAR数据后，波数域目标函数表示为：

用递推的方法更新目标函数：

其中，表示前一幅高分辨SAR图像的波数域目标函数，M_s表示子孔径数，表示第N_s个子孔径的波数域SAR数据旋转到全孔径对应的基准坐标系下波数域目标函数，表示第N_s-M_s个子孔径的波数域SAR数据旋转到全孔径对应的基准坐标系下波数域目标函数，(k_x,k_y)表示基准坐标系。

2.根据权利要求1所述的基于子孔径的曲线航迹弹载SAR波前重建成像方法，其特征在于，依据雷达载体平台航迹的曲率和每幅粗分辨SAR图像的生成时间，确定子孔径长度。

3.根据权利要求1或2所述的基于子孔径的曲线航迹弹载SAR波前重建成像方法，其特征在于，依据脉冲重复频率确定子孔径的最大长度，通过现行孔径成像方法生成粗分辨快视图像，以减少子孔径内方向位压缩处理中子孔径范围内SAR平台瞬时速度的大小和方向变化。

4.根据权利要求1所述的基于子孔径的曲线航迹弹载SAR波前重建成像方法，其特征在于，依据雷达脉冲重复间隔PRI设定子孔径长度，针对采集的孔径数据，采用并行流水方式进行子孔径成像处理来获取新的粗分辨率子孔径图像，以通过结合已获取的粗分辨率子孔径图像来得到相应精分辨SAR图像。

5.根据权利要求1所述的基于子孔径的曲线航迹弹载SAR波前重建成像方法，其特征在于，将曲线航迹SAR的飞行轨迹近似于一系列线性子孔径加上残余运动误差，其中，将残余运动误差通过补偿沿航线方向运动误差以将其近似为空不变误差，利用线性孔径SAR波前重建算法在子孔径上进行粗分辨相干成像，生成目标区域的粗分辨图像。

6.一种基于子孔径的曲线航迹弹载SAR波前重建成像系统，其特征在于，基于权利要求1所述的方法实现，包含：划分模块、粗成像模块和叠加模块，其中，

划分模块，用于将弹载SAR曲线孔径分段处理，得到若干子孔径，采用直线孔径趋于各子孔径并进行子孔径粗分辨成像；

粗成像模块，用于针对各子孔径数据分别进行粗分辨相干成像；

叠加模块，用于将各子孔径成像图像进行旋转和相干叠加，得到全孔径聚焦雷达图像。