[发明专利]一种基于多普勒参数分析的UAV聚束SAR前向速度估计方法

摘要

一种基于多普勒参数分析的UAV聚束SAR前向速度估计方法，本发明在聚束模式下，将回波信号的多普勒调频率用一个近似表达式表示；并对一段时间内估计得到的多普勒调频率进行低通滤波，即可分离得到表达式中的低频分量。建立航线前向速度和沿航线加速度对时间的方程组，通过多项式拟合，最后获得估计的波束沿航线前向速度和沿航线加速度。本发明采用采用面目标进行回波信号仿真，通过误差分析，在UAV聚束SAR模式下，本发明方法能够有效提高对UAV前向速度的估计精度。

主权项

一种基于多普勒参数分析的UAV聚束SAR前向速度估计方法，其特征在于，所述估算方法如下在聚束模式下，回波信号的多普勒调频率γ(t)可近似为如下形式：γ(t)=2vX2cos2θλRb+2aXsinθλ+2arcosθλ+4vXvrcos2θsinθλRb+2vr2sin2θcosθλRb]]>其中vX为沿航线前向速度；aX沿航线加速度；vr为垂直航线的速度；ar为垂直航线的加速度；θ为斜视角；λ为波束的波长；Rb为波束发射点距成像表面的最短距离；由于vX和aX、vr和ar是导数关系，因此，则认为γ(t)表达式中第一、第二项为低频分量，第三、四、五项为高频分量；对一段时间内估计得到的多普勒调频率进行低通滤波，即可分离得到γ(t)表达式中的低频分量：γLow(t)=-2vX2cos3θλRb+2aXsinθλ]]>在γLow(t)表达式中，θ为参量斜视角；沿航线前向速度vX和沿航线加速度aX均为时间t的函数；假设沿航线前向速度vX和沿航线加速度aX的表达形式为：vX=a0+a1t+a2t2aX=a1+a2t]]>将上式中的vX和aX代入γLow(t)表达式，即可通过多项式拟合，得到参数a0、a1和a2；并由上面联立方程式最后计算出沿航线前向速度vX和沿航线加速度aX。