[发明专利]任意天线构型下星载ATI-SAR洋流流速提取方法及设备

权利要求书

1.一种任意天线构型下星载ATI-SAR洋流流速提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据参考区域通道A、通道B回波信号计算通道间幅度相位误差，利用通道间幅度相位误差对待处理目标区域进行补偿，实现通道校正；

通过星载ATI-SAR空间几何关系分析得到任意天线构型下的距离历程，基于距离历程对通过通道校正后的通道A、通道B回波信号采用BP成像算法得到两个通道的成像结果；

将通道A、通道B的成像结果进行共轭相乘，获得场景回波的干涉相位；

通过星载ATI-SAR空间几何关系分析得到任意天线构型下的等效模型计算方法，根据该等效模型得到洋流混合速度；

将洋流混合速度中的Bragg相速度与大尺度波轨道速度去除，得到洋流的径向速度。

2.根据权利要求1所述的任意天线构型下星载ATI-SAR洋流流速提取方法，其特征在于，根据参考区域通道A、通道B回波信号计算通道间幅度相位误差包括：对参考区域通道A、通道B的回波信号进行二维频域自适应校正处理，获得通道A和通道B的通道间幅相误差。

3.根据权利要求2所述的任意天线构型下星载ATI-SAR洋流流速提取方法，其特征在于，二维频域自适应校正处理包括：首先进行方位向迭代处理，然后进行距离向迭代处理，求解如下目标函数的最优解：

Z₁(f,Ω)、Z₂(f,Ω)分别表示通道A、通道B在二维频域的回波数据，f表示方位频域，Ω表示距离频域，h_1,2(Ω)表示距离频域的补偿函数，D_1,2(f)表示方位频域的补偿函数。

4.根据权利要求3所述的任意天线构型下星载ATI-SAR洋流流速提取方法，其特征在于，所述目标函数的解的迭代形式表示为：

上标符号*表示共轭操作，表示通道B的数据进行n次迭代后的数据。

5.根据权利要求1所述的任意天线构型下星载ATI-SAR洋流流速提取方法，其特征在于，参考区域为海拔高度近似为0且无径向速度的海洋区域。

6.根据权利要求1所述的任意天线构型下星载ATI-SAR洋流流速提取方法，其特征在于，通过星载ATI-SAR空间几何关系分析得到任意天线构型下的距离历程包括：

将雷达回波脉冲信号通过匹配滤波器进行脉压处理；

计算成像区域每一像素点与每一脉冲时刻雷达天线的斜距；

将成像区域划分成网格，获得所有网格点目标，最终形成的SAR图像中每个像素代表一个网格；

计算雷达在每个方位时刻与每个网格点的距离R_uv，并计算出双程时延t_uv以及所有网格点相对于最近距离参考点的延迟时间△t；

利用每一网格点的延迟时间△t，通过插值计算所对应的回波值，与上一方位向该网格点的回波值进行相位补偿后叠加。

7.根据权利要求1所述的任意天线构型下星载ATI-SAR洋流流速提取方法，其特征在于，通过星载ATI-SAR空间几何关系分析得到任意天线构型下的等效模型计算方法，根据该等效模型得到洋流混合速度包括：

基于天线的空间斜平面几何关系，构建新型的天线构型图，其中空间斜平面几何关系为：卫星沿y轴方向运动，速度为v，两个天线沿坐标平面原点呈点对称分布，距离为2d，且两天线之间的连线与x轴之间的夹角为θ，t＝0时刻运动目标和坐标中心的起始距离为R，且运动目标和原点的连线与x轴之间的夹角为γ，运动目标沿雷达视线向的速度为V_r；构建的新型的天线构型图为：新的x轴方向为目标与两个天线对称分布的原点之间的斜距方向，新的y轴方向为成像平面上与新的x轴垂直的方向；

等效模型表示为：等效基线长度为2d·sin(θ-γ)，等效卫星速度为v·cos(γ)，等效目标径向速度为

基于该等效模型的时间延迟表示为：

相应的干涉相位为：

根据干涉相位，得到洋流混合速度：

λ为雷达波长。