[发明专利]一种无人机载超宽带SAR自聚焦方法

权利要求书

1.一种无人机载超宽带SAR自聚焦方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、在方位时域对距离压缩后的回波数据进行子孔径划分；

步骤二、对划分的子孔径数据进行QPG BP成像，通过在二维图像域乘以式(1)所示线性相位将子带中心频率移至零频；

h(r,K_rc,i)＝exp{j(K_rc-K_rc,i)r} (1)

其中，i是子带索引且其中心距离波数为K_rc,i，K_rc为整个超宽带的中心距离波数，r表示斜距；

通过距离FFT变换至距离波数域，通过距离波数域的低通滤波及截取进行子带划分；

步骤三、对子孔径的QPG图像进行重采样，将子带i的初始重采样由方位波数域映射到方位时域，通过加权相位梯度自聚焦算法估计各子带的相位误差；

步骤四、将各子带相位误差进行融合得到局部斜距误差；

步骤五、通过局部斜距误差得到子孔径误差，计算前、后子孔径梯度，并对后子孔径的梯度进行调整，采用分段加权的融合策略获得相邻子孔径重叠区间的融合梯度，通过对所得的融合梯度进行积分得到全孔径误差；

步骤六、将全孔径误差在回波方位时域距离频域进行补偿，然后通过FFBP成像处理得到超宽带SAR的聚焦图像。

2.如权利要求1所述的一种无人机载超宽带SAR自聚焦方法，其特征在于，步骤三中，子带i的初始重采样映射如式(2)：

其中，K_cosθ代表图像的方位波数，r_c和θ_c分别代表孔径中心局部区域的距离及斜视角，V是平均速度，t_a为方位向时间，t_this,c是当前孔径的方位时间中心。

3.如权利要求1所述的一种无人机载超宽带SAR自聚焦方法，其特征在于，步骤四中，各子带相位误差按照式(5)进行融合得到局部斜距误差：

其中，I为子带总数，W_F,i为子带相位误差方差的倒数，x_q及y_q分别代表第q个局部区域的坐标，表示第i个子带中第q个局部区域的相位误差。

4.如权利要求1所述的一种无人机载超宽带SAR自聚焦方法，其特征在于，步骤五中，通过式(6)对后子孔径的梯度进行调整；

其中，N_{a_sub}为子孔径方位向采样点数，n_{a_sub}和n_ol分别为子孔径和重叠区间点的索引，重叠点数N_ol＝N_{a_sub}/2，μ为单侧不可信区间长度与孔径长度之比，和分别为前、后子孔径航迹偏差的梯度，为后子孔径经调整后的梯度。

5.如权利要求1所述的一种无人机载超宽带SAR自聚焦方法，其特征在于，步骤五中，利用式(7)得到融合梯度：

其中，χ_f(n_ol)和χ_l(n_ol)分别为前、后子孔径的分段加权函数。