[发明专利]基于非走-停模式的星载双基SAR回波时延计算方法

说明书

本发明公开了一种基于非“走‑停”模式的星载双基SAR回波时延计算方法，包括：建立地固坐标系下非“走‑停”模式的星载双基SAR回波录取模型；在所述星载双基SAR回波录取模型下，以回波时延时间内APC速度矢量不变为假设条件建立求解非“走‑停”模式的星载双基SAR回波时延的方程组，得到所述回波时延的两个解；利用非“走‑停”模式的星载单基SAR下的回波时延以及“走‑停”模式下的回波时延，获得非“走‑停”模式的星载双基SAR回波时延的最终解。本发明对非“走‑停”模式的星载双基SAR计算回波，既克服了耗时长的问题，也避免了“走‑停”假设带来的误差，实现了高精度、快速的回波时延计算方法。

技术领域

本发明属于雷达信号处理技术领域，具体涉及一种基于非“走-停”模式的星载双基SAR回波时延计算方法。

背景技术

非“走-停”模式的星载双基SAR(合成孔径雷达，Synthetic Aperture Radar) 系统是现代雷达遥感测量中的一项前沿技术。该技术的本质是以不同天线收发信号，单次航过即可获得同一场景或者地区的多幅SAR图像。单次航过可以克服重复航过InSAR(干涉合成孔径雷达，Interferometric Synthetic Aperture Radar)面临的时间去相干等问题，是提高分辨率，获得较宽测绘带和避免时间去相干有效手段之一。

通常，星载SAR回波仿真技术将回波录取几何建立在“走-停”模式下，较少有研究星载SAR非“走-停”回波时延算法，“走-停”模式是指将SAR的工作过程看作在同一位置发射和接收信号，常被用于SAR信号处理和分析中。而星载高分辨SAR由于平台运动速度快、回波时延长，回波时延内由卫星运动导致的斜距变化不能忽视，因此回波录取几何不能简单的视为“走 -停”模式。高速SAR平台“走-停”假设回波的斜距会导致成像位置误差，随着分辨率的提高“走-停”假设还将导致SAR图像散焦。

赵新强等人在文章“高分辨率星载SAR非走-停假设下回波仿真[J].河南大学学报：自然科学版，2016(46)：561.”中定量地给出了卫星运行一周“走- 停”假设的斜距历程误差，并给出了计算非“走-停”斜距的二分法，但迭代过程使运算效率受限。Liu Y等人在文章“Echo Model Analyses and Imaging Algorithm for High-Resolution SAR on High-Speed Platform[J].IEEE Transactions on GeoscienceRemote Sensing,2012,50(3):933-950.”中给出了高速SAR平台回波计算方法，但是平台运行轨迹为直线，并没有给出SAR卫星速度矢量变化情况下的回波计算。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种基于非“走-停”模式的星载双基SAR回波时延计算方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种基于非“走-停”模式的星载双基SAR回波时延计算方法，所述方法包括：

步骤1：建立地固坐标系下非“走-停”模式的星载双基SAR回波录取模型；

步骤2：在所述星载双基SAR回波录取模型下，以回波时延时间内APC 速度矢量不变为假设条件建立求解非“走-停”模式的星载双基SAR回波时延的方程组，得到所述回波时延的两个解；

步骤3：利用非“走-停”模式的星载单基SAR下的回波时延以及“走-停”模式下的回波时延，获得非“走-停”模式的星载双基SAR回波时延的最终解。

在本发明的一个实施例中，所述步骤1包括：