[发明专利]一种高分宽幅星载马赛克SAR成像处理方法及系统

摘要

本发明公开了一种高分宽幅星载马赛克SAR成像处理方法及系统，其中，该方法提出和分析了大斜视角下用高精度距离徙动校正算法(RMA)做距离徙动校正(RCMC)后的方位信号扩展问题，然后通过方位分子孔径升采样+方位信号扩展+RMA‑RCMC+方位尺度变标+方位SPECAN的成像处理方式解决了多普勒中心频率随距离频率的变化、等效速度二维空变和大斜视高精度RCMC，实现了高分宽幅马赛克SAR的高精度成像。该方法相比较于两步式等其他算法，得到的图像采样单元和分辨率量级更相当，有更高的数据处理效率，且有效解决了子孔径方法处理高分宽幅马赛克的局限性。同时，本发明中算法精度高、稳健且实用性强。

主权项

1.一种高分宽幅星载马赛克SAR成像处理方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤S1：根据星历、姿态、波束角和DEM信息，计算burst各方位时刻波束中心多普勒频率f_dc(t_a)、方位中心时刻各距离门的等效速度V_e(r)，并线性拟合burst各方位时刻波束中心多普勒频率f_dc(t_a)得到波束中心多普勒调频斜率K_{a_rot}和busrt中心时刻的方位多普勒时间t_a,mid，并得到尺度变化参考斜距r_scl和尺度变标参考调频斜率K_{a_scl}；步骤S2：根据波束中心多普勒调频斜率K_{a_rot}、系统瞬时多普勒带宽B_{a_3dB}和系统脉冲重复频率PRF，等长度地划分方位子孔径；步骤S3：对各子孔径进行旁瓣抑制加窗和子孔径重叠区域有效拼接加窗；步骤S4：根据系统带宽、burst中心斜视角θ_sq,c和中心距离门等效速度V_r,scl，得到多普勒频率随距离频率的最大变化量Δf_dc，并进一步得到升采样所用的脉冲重复频率PRF_new；步骤S5：对各子孔径进行多普勒频率随距离频率的变化校正，首先根据步骤S4中脉冲重复频率PRF_new，扩展信号频率轴范围，再在时域补偿多普勒频率随距离频率的变化校正因子；步骤S6：根据burst中心斜视角θ_sq,c、中心距离门等效速度V_r,scl和斜距r，得到各子孔径RMA‑RCMC造成的最大方位信号扩展长度Δt_a,max和双曲到尺度变标引起的最大方位信号时移Δt_v,max；步骤S7：根据步骤S6中各子孔径RMA‑RCMC造成的最大方位信号扩展长度Δt_a,max和双曲到尺度变标引起的最大方位信号时移Δt_v,max，计算方位信号扩展点数并对方位信号进行时域扩展，然后进行高精度RMA‑RCMC；并根据各距离门的等效速度V_e(r)和尺度变标参考调频斜率K_{a_scl}，完成双曲到二次尺度变标；步骤S8：对各子孔径进行拼接，并根据波束中心多普勒调频斜率K_{a_rot}完成波束中心多普勒调频率去斜；步骤S9：根据步骤S1中的波束中心多普勒调频斜率K_{a_rot}和尺度变标参考调频斜率K_{a_scl}计算方位残余调频斜率K_{a_eff}，通过SPECAN完成方位聚焦。