【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及合成孔径雷达成像处理，特别是涉及一种合成孔径雷达光学处理系统。
技术介绍
1、合成孔径雷达是一种高分辨率雷达，具有传统光学系统不具备的全天候获取目标信息的能力，合成孔径雷达原始数据包含距离向和方位向两个方向的回波数据，数据量十分巨大和复杂，且成像过程的本质是对回波数据进行复杂的信号处理，例如脉冲压缩和距离徙动校正处理。随着信息化的发展，对合成孔径雷达实时成像的需求日益强烈。但是由于合成孔径雷达数据量巨大，且算法相对复杂，如脉冲压缩和距离徙动校正等均需要消耗大量的计算资源，因此现有的合成孔径雷达均采用数字信号处理的方式，依赖数字芯片，且实时性较差，对有限通信数据速率的飞机或卫星系统而言，无法做到实时数据处理和传输。随着合成孔径雷达技术不断进步和发展，其分辨率进一步提高，特别是高分辨率星载系统，不但成像处理的计算量巨大，且传输回波数据所需要的带宽极大。因此，数据传输和成像计算速率成为目前限制高分辨率合成孔径雷达成像时效性的关键因素。
2、针对合成孔径雷达数据处理，传统上是利用数模转换器（ad）将模拟信号转换成数字信号后，利用数字信号处理技术（dsp）完成必要的运算和处理，这一过程的实质是利用算法构造一个与探测过程互逆的数学系统，将信息数字化后送入这一系统还原目标信息。目前该方法对于高分辨率合成孔径雷达而言，由于数据量巨大，且受带宽的制约，实时性较差并且依赖高性能计算芯片。
技术实现思路
1、为了解决传统的合成孔径雷达数据处理方法存在的计算量大、算法复杂、实时性
2、为解决上述问题，本专利技术采取如下的技术方案：
3、一种合成孔径雷达光学处理系统，包括一个主光路和两个结构相同的支光路，所述主光路包括第一分束立方体、第二分束立方体、傅里叶变换镜组、第一光程补偿棱镜、第三分束立方体和第一空间光调制器，每个支光路包括激光器、一级扩束镜组、二级扩束镜组、第一数字微镜阵列器、第一2f透镜组、第一小孔、第二光程补偿棱镜、第二2f透镜组、第四分束立方体和第二空间光调制器；
4、在两个支光路中，激光器发射出的激光依次通过一级扩束镜组和二级扩束镜组进行准直扩束后，照射到已加载合成孔径雷达振幅信息的第一数字微镜阵列器上，从第一数字微镜阵列器返回的含有合成孔径雷达振幅信息的激光依次通过第一2f透镜组、第一小孔、第二光程补偿棱镜和第二2f透镜组，经过两次傅里叶变换计算后，在第一个支光路中，经过两次傅里叶变换计算后的激光先通过第一分束立方体和第四分束立方体后照射到已加载合成孔径雷达相位信息的第二空间光调制器，从第二空间光调制器返回的含有合成孔径雷达振幅信息和相位信息的激光，再依次通过第四分束立方体和第一分束立方体后，穿过第二分束立方体照射到傅里叶变换镜组，在第二个光路中，经过两次傅里叶变换计算后的激光先通过第四分束立方体照射到已加载合成孔径雷达相位信息的第二空间光调制器，从第二空间光调制器返回的含有合成孔径雷达振幅信息和相位信息的激光，再依次通过第四分束立方体和第一分束立方体后，穿过第二分束立方体照射到傅里叶变换镜组；
5、傅里叶变换镜组对两个支光路输出的含有合成孔径雷达振幅信息和相位信息的激光分别完成两次傅里叶变换，傅里叶变换镜组返回的含有合成孔径雷达振幅信息和相位信息的激光依次通过第二分束立方体、第一光程补偿棱镜和第三分束立方体后照射到第一空间光调制器上进行相位调制，含有合成孔径雷达振幅信息和相位信息的激光再一次完成傅里叶变换，经过四次傅里叶变换后的激光通过第三分束立方体后照射至相机，在相机上成像，对两个支光路的成像进行首尾拼接，得到合成孔径雷达对探测对象所成的图像。
6、进一步地，本专利技术的一种合成孔径雷达光学处理系统还包括4u机箱，主光路和两个支光路所包括的各个组件均安装在4u机箱内。
7、更进一步地，本专利技术的一种合成孔径雷达光学处理系统还包括第一数字微镜阵列器驱动器、第一空间光调制器驱动器、第二空间光调制器驱动器、电源、激光器驱动器及激光电源，在4u机箱内部安装有底板；
8、用于驱动第一数字微镜阵列器的第一数字微镜阵列器驱动器安装在底板上，并通过挠性电路板与数字微镜阵列器进行通讯；
9、用于驱动第一空间光调制器的第一空间光调制器驱动器安装在底板上，并通过挠性电路板与第一空间光调制器进行通讯；
10、用于驱动第二空间光调制器的第二空间光调制器驱动器安装在底板上，并通过挠性电路板与第二空间光调制器进行通讯；
11、激光器、激光器驱动器及激光电源均安装在底板上；
12、第一数字微镜阵列器、第一空间光调制器、第二空间光调制器和相机的电源安装在底板上。
13、进一步地，第一2f透镜组和第二2f透镜组均包括沿光路依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜；
14、第一透镜和第四透镜的结构相同，二者在透镜组中镜像布置；
15、第二透镜和第三透镜的结构相同，二者在透镜组中镜像布置。
16、进一步地，傅里叶变换镜组包括第一傅里叶变换透镜、第二傅里叶变换透镜和平面反射镜；
17、激光依次通过第一傅里叶变换透镜和第二傅里叶变换透镜后，完成一次傅里叶变换，出射的激光被平面反射镜反射，再依次通过第二傅里叶变换透镜和第一傅里叶变换透镜后，再次完成一次傅里叶变换。
18、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
19、本专利技术提供了一种合成孔径雷达光学处理系统，采用光学器件构建一个与微波过程等效的光学系统，形成与微波探测过程等效的光学系统，通过将微波信号调制在激光束上后，逆向送入这一等效光学系统，即可得到探测目标的微波响应结果。该系统中的光学透镜既可以作为成像和传递信息的工具，又可以作为计算元件，其具有进行傅里叶变换的能力，利用透镜代替计算机处理这些庞杂信息的方式仅与光程有关，可实现实时处理数据的目的，提高成像的实时性，同时透镜代替高性能的芯片，可视作无源器件，可降低功耗和减少散热。
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1.一种合成孔径雷达光学处理系统，其特征在于，包括一个主光路和两个结构相同的支光路，所述主光路包括第一分束立方体（10）、第二分束立方体（13）、傅里叶变换镜组（14）、第一光程补偿棱镜（15）、第三分束立方体（16）和第一空间光调制器（17），每个支光路包括激光器（1）、一级扩束镜组（3）、二级扩束镜组（4）、第一数字微镜阵列器（5）、第一2f透镜组（6）、第一小孔（7）、第二光程补偿棱镜（8）、第二2f透镜组（9）、第四分束立方体（11）和第二空间光调制器（12）；
2.根据权利要求1所述的一种合成孔径雷达光学处理系统，其特征在于，还包括4U机箱（19），主光路和两个支光路所包括的各个组件均安装在4U机箱（19）内。
3.根据权利要求2所述的一种合成孔径雷达光学处理系统，其特征在于，还包括第一数字微镜阵列器驱动器（21）、第一空间光调制器驱动器（22）、第二空间光调制器驱动器（23）、电源（24）、激光器驱动器（25）及激光电源（26），在4U机箱（19）内部安装有底板（20）；
4.根据权利要求1所述的一种合成孔径雷达光学处理系统，其特征
5.根据权利要求1所述的一种合成孔径雷达光学处理系统，其特征在于，傅里叶变换镜组（14）包括第一傅里叶变换透镜（39）、第二傅里叶变换透镜（40）和平面反射镜（41）；
...【技术特征摘要】
1.一种合成孔径雷达光学处理系统，其特征在于，包括一个主光路和两个结构相同的支光路，所述主光路包括第一分束立方体（10）、第二分束立方体（13）、傅里叶变换镜组（14）、第一光程补偿棱镜（15）、第三分束立方体（16）和第一空间光调制器（17），每个支光路包括激光器（1）、一级扩束镜组（3）、二级扩束镜组（4）、第一数字微镜阵列器（5）、第一2f透镜组（6）、第一小孔（7）、第二光程补偿棱镜（8）、第二2f透镜组（9）、第四分束立方体（11）和第二空间光调制器（12）；
2.根据权利要求1所述的一种合成孔径雷达光学处理系统，其特征在于，还包括4u机箱（19），主光路和两个支光路所包括的各个组件均安装在4u机箱（19）内。
3.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：苗健宇，付天骄，李明旭，张星祥，王爽，王忠善，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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