[发明专利]一种基于ISAR成像的自旋稳定目标旋转轴估计方法

权利要求书

1.一种基于ISAR成像的自旋稳定目标旋转轴估计方法，其特征在于步骤如下：

(1)、通过空间自旋目标ISAR三维成像结果进行L个特征点提取，得到不同时刻对应的N幅图像中每个特征点的散射坐标P_n,i，并根据特征点的散射坐标P_n,i构建散射点坐标矩阵P，n＝1～N，i＝1～L，N为图像张数，L为强散射点个数；

(2)、根据坐标散射点矩阵P，计算散射点坐标均值矢量k，并利用k构造均值矩阵K，采用均值矩阵K对散射点坐标矩阵P进行去均值处理，从而消除图像背景杂波；

(3)、计算去均值处理后的散射点坐标矩阵的协方差矩阵C_p；

(4)、对去均值处理后的散射点坐标矩阵的协方差矩阵C_p进行奇异值分解，得到协方差矩阵C_p全部特征值及其对应的特征向量Q＝[e₁,e₂,e₃]；

(5)、按照特征值从大到小的顺序排列协方差矩阵C_p全部特征值及其对应的特征向量，则较大特征值对应的特征向量可表示为图像主轴方向e_opt，即实现自旋稳定目标旋转轴方向标定。

2.根据权利要求1所述的一种基于ISAR成像的自旋稳定目标旋转轴估计方法，其特征在于不同时刻对应的N幅图像中每个特征点的散射坐标为利用散射点强度阈值筛选法得到的强散射点空间位置坐标。

3.根据权利要求2所述的一种基于ISAR成像的自旋稳定目标旋转轴估计方法，其特征在于：所述散射点坐标矩阵P为：

P＝[p_n,1,p_n,2,…,p_n,L-1,p_n,L]

式中，P_n,i＝(x_n,i,y_n,i,z_n,i)^T,i∈[1,L],n∈[1,N]是第n幅ISAR图像中第i个强散射点的空间位置坐标。

4.根据权利要求1所述的一种基于ISAR成像的自旋稳定目标旋转轴估计方法，其特征在于：所述步骤(3)根据强散射点空间位置坐标P_n,i计算均值矢量k，并利用均值矢量构造得到均值矩阵K，具体表示为：

式中，为去均值后强散射点空间位置。

5.根据权利要求1所述的一种基于ISAR成像的自旋稳定目标旋转轴估计方法，其特征在于所述去均值处理的计算公式如下：

式中，为去均值处理后的散射点坐标矩阵。

6.根据权利要求1所述的一种基于ISAR成像的自旋稳定目标旋转轴估计方法，其特征在于：去均值处理后的散射点坐标矩阵的协方差矩阵C_p为：

式中cov(x,x)、cov(y,y)和cov(z,z)为方差函数，即cov(x,y)、cov(y,z)和cov(x,z)为协方差函数，即