[发明专利]基于三角正弦等效驻留相位点求解的波数域ArcSAR成像方法

权利要求书

1.一种基于三角正弦等效驻留相位点求解的波数域ArcSAR成像方法，其特征在于，该方法包括：

步骤S1、在不对目标斜距近似的情况下，利用驻留相位原理对回波数据进行隐式置换，计算并推导出回波信号相位在波数域的完整表达式；

步骤S2、根据所述完整表达式，构造补偿函数实现相位误差补偿；

步骤S3、通过旋转角度方向逆傅里叶变换得到极坐标聚焦结果，并通过极坐标转直角坐标插值得到二位空间坐标结果。

2.根据权利要求1所述的成像方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

步骤S11、对回波数据去斜，得到信号模型的初步表达式，并构造距离波数的一次补偿函数，将所述初步表达式与一次补偿函数相乘得到模型的最终表达式；

步骤S12、将所述最终模型的表达式沿旋转角度方向进行傅里叶变换，计算信号相位，并对雷达旋转角度求导求解出驻留相位点；

步骤S13、根据雷达、目标和旋转中心的三者位置关系构成等式公式，得到雷达旋转角度与目标点旋转角度的差；

步骤S14、将计算的雷达旋转角度与目标点旋转角度的差带入信号相位的公式，得到所述波数域的完整表达式。

3.根据权利要求2所述的成像方法，其特征在于，将回波信号去斜得到信号模型的初步表达式为：

其中，s表示雷达位置，p表示目标位置，R表示目标到雷达的距离，雷达以点o为圆心做圆周运动，旋转臂长为r_so，r_po为目标到点o距离，θ_p是op与ox夹角；W_a(θ_s)是沿扫描角度方向信号幅度，W_r(k_r)是沿距离向信号幅度，r_c是去斜时使用的参考斜距，为已知参数，θ_s是雷达旋转角度，k_r是距离向波数，exp表示目标相位；

构造的距离波数的一次项补偿函数为：

s₁＝exp{j[-2πk_r·r_c]} (2)；

利用公式(2)中的构造函数补偿消除公式(1)中的r_c调制项；

则形成的最终表达式为：

4.根据权利要求3所述的成像方法，其特征在于，将上述公式(3)沿旋转角度方向进行傅里叶变换，利用驻留相位原理，得到信号相位表达式：

对公式(4)中的θ_s求导数并求解驻留相位点，得到如下表达式：

计算k_θ的表达式：

。

5.根据权利要求4所述的成像方法，其特征在于，根据ArcSAR系统中的雷达s、目标p和旋转中心o所构成的三角形，得出如下等式：

利用公式(7)计算得到：

将(9)代入(6)得到：

k_θ＝-k_r·r_so·sinφ (10)

将公式(10)代入公式(9)得到雷达旋转角度与目标点旋转角度的差的表达式：

6.根据权利要求5所述的成像方法，其特征在于，将公式(11)代入公式(4)中得到如下的波数域完整相位表达式：

经过化简得到，

则旋转角度波数和距离波数域信号的关系表达式为：

SS₁(k_θ,k_r)＝W_a(θ_s)·W_r(k_r)·exp{j·Φ}。

7.根据权利要求6所述的成像方法，其特征在于，在SS₁的基础上，补偿旋转调整相位误差得到得如下表达式：