[发明专利]非高斯海面SAR成像方法

权利要求书

1.一种非高斯海面SAR成像方法，包括以下步骤：

a、建立海面的三维粗糙海表面模型；

b、对三维粗糙海表面模型进行SAR成像；

c、根据SAR成像结果生成粗糙度指标。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(a)中，设定海面的粗糙度表面参数，并选择高度概率分布函数的类型和海浪谱，生成三维粗糙海表面模型。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据自相关函数生成海浪谱；

根据高度概率分布参数生成高度概率分布函数，并根据高度概率分布函数生成高度图；

利用海浪谱和高度图进行迭代生成粗糙海表面图，并对粗糙海表面图进行网格化，以形成三维粗糙海表面模型。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，粗糙度表面参数包括表面尺寸sL_x和sL_y以及表面采样数N_x和N_y，则表面粗糙度密度其中，samples为样本数，m为米；

生成两个表面高度概率分布表面和海浪谱表面二维傅里叶变换为和通过更正海浪谱得则其中，i为迭代次数；

对进行逆傅里叶变换后，生成具有特殊功率的表面通过由大到小排序校正表面的高度概率分布得到表面

根据投影平面上距离、方位和相应高度的投影单元对粗糙海表面图进行网格化，生成三维粗糙海表面模型。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，迭代过程的约束参数包括最大迭代次数、最小误差和迭代速度；

迭代至最小阈值为止，若达到最大迭代次数，则丢弃生成的图；

根据奈奎斯特采样定理，曲面采样频率的下限定义为；

其中，N表示采样数可以是不同方向的N_x或N_y，sL表示表面大小可以是不同方向的sL_x和sL_y；

设定一个最小且足够的表面维数sL形成SAR图像，生成相应的最大相关长度cL；

其中，f_s为采样频率；λ为波长。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过模拟曲面图实验验证生成的三维粗糙海表面模型的稳定性，并判断其是否收敛以及是否达到最小收敛标准。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(b)中，设置SAR的几何结构和参数，根据SAR几何模型和SAR参数生成二维SAR回波信号,根据二维SAR回波仿真对三维粗糙海表面模型进行SAR成像，生成SAR单视图。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，构成发射波形的关键SAR仿真参数，包括中心频率、信号带宽、采样率、脉冲宽度、构成平台轨迹的脉冲重复频率及状态向量数据、射线密度、最大反弹数和极化率、观察角度和斜视角度；

SAR成像的关键参数包括观测时间、多普勒频率和带宽、倾斜距离和方位的分辨率和间距。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，SAR仿真包括电磁散射计算和成像，电磁散射利用数值AIEM和弹跳追踪法；

根据多普勒系数、分辨率和采样参数，利用合适的状态矢量，形成具有速度和几何观测的SAR系统；

根据AIEM模型和弹跳射线方法得到粗糙面的电磁散射信息，得到SAR回波信号，利用成像算法得到SAR图像；

统计总体的数量满足以下条件：

其中，V_max为设定的阈值。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(c)中，利用SAR单视图生成幅度分布直方图和实部/虚部分布直方图，并分别求出直方图的均值和标准方差；

利用实部/虚部分布直方图得到的均值和标准方差获得高斯分布的概率密度函数，并利用等效视数作为相干斑评价指标，利用概率密度函数确定系数后得到实部/虚部指标；

利用幅度分布直方图得到的均值和标准方差获得等效视数，并利用分布的概率密度函数确定系数，得到幅度指标；

根据实部/虚部指标和幅度指标进行多视SAR处理，得到粗糙度指标；

通过生成多组均匀区域的SAR图像来分析粗糙度指标的有效性和稳定性。