[发明专利]一种弹载双基前视SAR系统构型参数优化设计方法

说明书

本发明涉及一种弹载双基前视SAR系统构型参数优化设计方法，属于弹载双基前视SAR成像系统设计领域；利用该方法能够解决弹载双基前视SAR系统俯冲段全程二维高效高分辨成像的问题。步骤如下：首先，建立了弹载双基前视SAR几何模型；然后，基于梯度方法分析该构型的分辨率计算方法，并结合二维分辨率的特点，分析构型参数对二维分辨率的影响规律；最后，提出一种参数降维的构型设计方法，在提高构型参数设计效率的同时，能够有效缩短成像时间。本发明突出的优点是：能够在满足系统指标要求的前提下，快速获取使图像性能最优的系统构型参数，为弹载双基前视SAR系统的构型参数设计提供了保证。

技术领域

本发明属于弹载双基前视SAR成像系统设计领域，涉及一种弹载双基前视SAR系统构型参数优化设计方法。

背景技术

弹载双基前视合成孔径雷达(missile-borne bistatic forward-lookingsynthetic aperture radar，MBFL-SAR)构型，可实现接收平台俯冲段全程二维高效高分辨成像。相比于机载、星载弹载双基构型，弹载双基构型具有不易受攻击、轨迹设计灵活、合成孔径时间短等优势。机载/星载双基平台的飞行轨迹都较为平稳，构型设计时只需考虑满足图像要求的指标即可。对于弹载双基平台，由于其机动性强，存在较大的三维加速度，成像时间越短，由加速度引起的轨迹弯曲越小，越有利于成像算法的处理。由于需要考虑成像时间对成像质量和制导精度的影响，所以传统的机载/星载双基系统构型设计方法不适用于弹载双基前视SAR系统。所以需要针对弹载双基前视SAR系统研究新的构型设计方法。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种弹载双基前视SAR系统构型参数优化设计方法，解决了系统指标要求约束条件下的弹载双基前视SAR系统构型参数优化设计的问题，该方法能够在满足系统指标要求的前提下，快速获取使图像性能最优的系统构型参数，为弹载双基前视SAR系统的构型参数设计提供了保证。

本发明解决技术的方案是：

一种弹载双基前视SAR系统构型参数优化设计方法，包括：

建立地面局部坐标系o-xyz，并在地面局部坐标系o-xyz下建立弹载双基前视SAR系统的空间几何关系；弹载双基前视SAR系统包括发射平台、接收平台和点目标P；

计算点目标P的地面距离向分辨率ρ_gr；计算点目标P的地面方位向分辨率ρ_ga；计算地面二维分辨率夹角Ω；采用分辨单元面积S约束双基构型二维分辨率指标；

将弹载双基前视SAR系统的空间几何关系简化为对双基角的地面投影角β_g和发射平台与接收平台速度矢量地面投影角ψ的优化；

建立发射平台的地面多普勒分量表达式；建立接收平台的地面多普勒分量表达式；则收发双平台在点目标P处的多普勒频率f在地面方向的梯度为

设定关于双基角的地面投影角β_g的第一参数A(β_g)、第二参数B(β_g)、第三参数C(β_g)；设定第四参数D；并用第一参数A(β_g)、第二参数B(β_g)、第三参数C(β_g)、第四参数D表示收发双平台在点目标P处的多普勒频率f在地面方向的梯度

当双基角的地面投影角β_g一定时，收发双平台到点目标P的距离之和R在地面方向的梯度的大小和方向一定，即点目标P的地面距离向分辨率ρ_gr的大小一定；为了使二维分辨单元面积最小，应使在地面垂直方向的投影最大；

计算地面垂直方向的单位矢量计算在方向上的投影F；