[发明专利]星载SAR回波仿真处理方法、装置和设备

说明书

本发明涉及一种星载SAR回波仿真处理方法、装置和设备，包括以目标地面场景为坐标平面建立场景坐标系；获取卫星本体坐标系；基于预设转换关系将卫星本体坐标系转换到场景坐标系；获取卫星本体坐标系中天线相位中心的位置坐标；将天线相位中心的位置坐标转换至所述场景坐标系下；基于场景坐标系中目标散射点的坐标和天线相位中心的位置坐标在场景坐标系下的对应坐标计算斜距。相较于常规的以卫星本体坐标系为基础进行回波仿真时，每个方位向慢时刻均要对场景中所有的散射点进行一次坐标变换，大大减少了运算量，提高了运算的速度。

技术领域

本发明属于SAR回波处理技术领域，具体涉及一种星载SAR回波仿真处理方法、装置和设备。

背景技术

SAR(Synthetic Aperture Radar)即合成孔径雷达，是一种高分辨率成像雷达，其基本思想是分别利用脉冲压缩技术和合成孔径技术来实现雷达图像在距离向和方位向上的分辨率，SAR已经广泛应用于军事和民用的各个领域中，在灾害监测、环境监测、海洋监测、资源勘查、农作物估产、测绘和军事等方面的应用上具有独特的优势，可发挥其他遥感手段难以发挥的作用。

而运算量一直是制约SAR原始回波数据仿真特别是大型场景回波仿真的瓶颈性问题。很多快速仿真算法，都是从回波的积分方面优化仿真算法，而缺乏在斜距计算、天线增益计算方面的优化方法，而实际上在采用了基于频域的快速仿真算法后，这部分运算量也成为了瓶颈问题。在进行斜距计算时，通常的方法是在卫星本体坐标系的基础上直接进行计算的，每个方位向慢时刻均要对场景中所有的散射点进行一次坐标变换，运算量非常大。

发明内容

为了解决现有技术存在的SAR原始回波数据仿真运算量大的问题，本发明提供了一种星载SAR回波仿真处理方法、装置和设备其具有运算量减小、提高运算效率等特点。

本发明所采用的技术方案为：

一种星载SAR回波仿真处理方法，包括：

以目标地面场景为坐标平面建立场景坐标系；

获取卫星本体坐标系；

基于预设转换关系将所述卫星本体坐标系转换到所述场景坐标系；

获取所述卫星本体坐标系中天线相位中心的位置坐标；

将所述天线相位中心的位置坐标转换至所述场景坐标系下；

基于所述场景坐标系中目标散射点的坐标和所述天线相位中心的位置坐标在所述场景坐标系下的对应坐标计算斜距。

进一步地，所述基于预设转换关系将所述卫星本体坐标系转换到所述场景坐标系包括：

将所述卫星本体坐标系转换至卫星轨道坐标系；

将所述卫星轨道坐标系转换至地心惯性坐标系；

将所述地心惯性坐标系转换至地心固连坐标系；

将所述地心固连坐标系转换至所述场景坐标系。

进一步地，所述将所述卫星本体坐标系转换至卫星轨道坐标系包括：基于 r_s＝R₁(-θ_r)R₂(θ_p)R₃(-θ_y)r_f

将所述卫星本体坐标系转换至卫星轨道坐标系；其中R₁(θ)、R₂(θ)、R₃(θ)分别为绕x、y、z轴旋转θ的旋转矩阵；其中

进一步地，所述将所述卫星轨道坐标系转换至地心惯性坐标系包括：基于