一种斜视星载聚束SAR变PRT校正距离徙动方法技术

本发明专利技术公开了一种斜视星载聚束SAR变PRT校正距离徙动方法，包括步骤一、获取雷达与目标间斜距-时间变化函数R(t)和距离模糊数n；步骤二、利用距离误差平方和最小原则，联立得到目标函数F(Δ,Δ1,Δ2)，通过求解该目标函数的最小值，得到第i个脉冲重复时间Ti和回波窗开启时间Δ；步骤三、根据步骤二中计算得到的第i个脉冲重复时间Ti和回波窗开启时间Δ，依次发射信号脉冲并接收回波信号。本发明专利技术通过改变雷达PRT实现距离徙动量的有效补偿，该方法运算量较小，而且校正后同一目标的回波出现在相同距离门内，降低成像处理难度。采用变PRT校正距离徙动方法中，可以避免由于距离徙动带来的成像测绘带宽度损失，增加卫星的测绘带宽度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及雷达
，具体地说，是指一种斜视星载聚束式合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,简称 SAR)变脉冲重复时间(Pulse Repetition Time,简称PRT )校正距离徙动方法。
技术介绍
合成孔径雷达是一种依靠雷达和目标间相对运动产生的多普勒效应来获取方位向高分辨率，依靠发射大时带积信号来获取距离向高分辨率的二维成像雷达。由于在合成孔径过程中，雷达与目标间的相对运动，使得它们之间的斜距变化超过了一个距离分辨单元，导致来自同一目标的回波信号在距离向分布于不同的距离单元内，因此产生距离徙动。星载SAR—般工作在正侧视模式下，当星载SAR在斜视聚束模式下时，由于与目标之间斜距变化很大，回波数据存在较大的距离徙动，使得测绘带宽度变小，甚至无法得到有效的回波数据。同时距离徙动校正是SAR成像处理的核心内容，因此大的距离徙动也是斜视星载聚束SAR成像中的一个难点问题。在机载情况下，飞机飞行高度低，测绘带窄，雷达脉冲重复频率低，在单个脉冲周期内就可以接受到目标回波，因此可以通过“滑窗处理”校正距离徙动的影响。但在星载情况下，卫星飞行高度高，测绘距离远，测绘带宽，雷达脉冲重复频率高，回波窗持续时间与脉冲重复时间相差很小，单纯通过“滑窗处理”无法根本解决距离徙动问题。因此，需要采用一种通过改变脉冲发射时间的方法来校正距离徙动。
技术实现思路
本专利技术针对星载SAR无法在斜视条件下单纯通过“滑窗处理”解决距离徙动问题，提出了一种改变脉冲重复时间(PRT)的校正距离徙动方法。根据卫星与目标间的斜距变化情况，利用距离误差平方和最小原则，逐个脉冲增大或减小脉冲重复时间，使得不同方位位置处开始接收的回波信号的延迟时间基本相同，从而达到减小距离徙动量的目的，同时避免了测绘带宽度的损失。一种斜视星载聚束SAR变PRT校正距离徙动方法，流程如图1所示，包括以下几个步骤:步骤一、设定初始脉冲重复时间Ttl，输入星载SAR与目标间的离散时间-距离数据D，利用MATLAB软件中polyfit函数，得到雷达与目标间斜距-时间变化函数R(t)，并计算卫星与目标间的初始时刻距离Rtl,根据初始时刻距离Rtl与初始脉冲重复时间Ttl，计算得到距离模糊数η。步骤二、根据步骤一中所得的雷达与目标间斜距-时间变化函数R(t)和距离模糊数n，利用距离误差 平方和最小原则，联立得到目标函数F(A，A1, Λ2)，通过求解该目标函数的最小值，计算第i个脉冲重复时间Ti和回波窗开启时间Λ。步骤三、根据步骤二中计算得到的第i个脉冲重复时间Ti和回波窗开启时间Λ，依次发射信号脉冲并接收回波信号。上述变PRT校正距离徙动方法适用于斜视星载聚束SAR。本专利技术的优点在于:( I)通过改变雷达PRT实现距离徙动量的有效补偿，该方法运算量较小，而且校正后同一目标的回波出现在相同距离门内，降低成像处理难度。(2)采用变PRT校正距离徙动方法中，可以避免由于距离徙动带来的成像测绘带宽度损失，增加卫星的测绘带宽度。附图说明图1是本专利技术的方法流程图；图2是本专利技术的变PRT下信号时序示意图；图3是本专利技术的星载SAR与目标间的离散时间-距离数据示例；图4是固定脉冲重复 时间距离徙动曲线示意图；图5是本专利技术的PRT 二次变化规律下校正后的距离徙动曲线示意具体实施例方式下面将结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。本专利技术是一种斜视星载聚束SAR变PRT校正距离徙动方法，流程如图1所示，包括以下几个步骤:步骤一、设定初始脉冲重复时间Ttl，输入星载SAR与目标间的离散时间-距离数据D，利用MATLAB软件中polyfit函数，得到雷达与目标间斜距-时间变化函数R(t)，并计算卫星与目标间的初始时刻距离Rtl,根据初始时刻距离Rtl与初始脉冲重复时间Ttl，计算得到距离模糊数η。具体为:(i)设定初始脉冲重复时间Ttl，输入星载SAR与目标间的离散时间-距离数据D，利用MATLAB软件中polyfit函数，拟合阶数设定为2，得到雷达与目标间斜距-时间变化函数 R(t)；(ii)在雷达与目标间斜距-时间变化函数R(t)中代入t=0，得到卫星与目标间的初始时刻距离Rtl,根据初始时刻距离R0与初始脉冲重复时间Ttl,计算得到距离模糊数η，η为不超过#的最大整数，其中c为光速。步骤二、根据步骤一中所得的雷达与目标间斜距-时间变化函数R(t)和距离模糊数n，利用距离误差平方和最小原则，联立得到目标函数F(A，A1, Λ2)，通过求解该目标函数的最小值，得到第i个脉冲重复时间Ti和回波窗开启时间Λ。具体为:(a)设定雷达发射脉冲数目L，设定第i个脉冲重复时间Ti满足二次变化规律，即Ti如公式(I)所示:Ti=Vi A^i2A2 (I)其中，A1为脉冲重复时间线性变化分量系数，A2为脉冲重复时间二次变化分量系数。(b)根据第i个脉冲重复时间Ti和雷达发射脉冲数目L，得到距离误差平方和最小原则下的目标函数F(A，A1, Λ2)。设Tmn为第m个发射脉冲上升沿至第m+n个发射脉冲上沿的时间间隔，即:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种斜视星载聚束SAR变PRT校正距离徙动方法，包括以下几个步骤：步骤一、设定初始脉冲重复时间T0，根据星载SAR与目标间的离散时间?距离数据D，得到雷达与目标间斜距?时间变化函数R(t)，并计算卫星与目标间的初始时刻距离R0，根据初始时刻距离R0与初始脉冲重复时间T0，计算得到距离模糊数n；步骤二、根据步骤一中所得的雷达与目标间斜距?时间变化函数R(t)和距离模糊数n，利用距离误差平方和最小原则，联立得到目标函数F(Δ,Δ1,Δ2)，通过求解该目标函数的最小值，得到第i个脉冲重复时间Ti和回波窗开启时间Δ；步骤三、根据步骤二中计算得到的第i个脉冲重复时间Ti和回波窗开启时间Δ，依次发射信号脉冲并接收回波信号。

【技术特征摘要】
1.一种斜视星载聚束SAR变PRT校正距离徙动方法，包括以下几个步骤: 步骤一、设定初始脉冲重复时间Ttl，根据星载SAR与目标间的离散时间-距离数据D，得到雷达与目标间斜距-时间变化函数R(t)，并计算卫星与目标间的初始时刻距离Rtl，根据初始时刻距离Rtl与初始脉冲重复时间Ttl,计算得到距离模糊数η ； 步骤二、根据步骤一中所得的雷达与目标间斜距-时间变化函数R(t)和距离模糊数n，利用距离误差平方和最小原则，联立得到目标函数F(A，A1, Λ2)，通过求解该目标函数的最小值，得到第i个脉冲重复时间Ti和回波窗开启时间Λ ； 步骤三、根据步骤二中计算得到的第i个脉冲重复时间Ti和回波窗开启时间△，依次发射信号脉冲并接收回波信号。2.根据权利要求1所述的一种斜视星载聚束SAR变PRT校正距离徙动方法，步骤一具体为: (i)设定初始脉冲重复时间Ttl，输入星载SAR与目标间的离散时间-距离数据D，利用MATLAB软件中polyfit函数，拟合阶数设定为2，得到雷达与目标间斜距-时间变化函数R(t)； (ii)在雷达与目标间斜距-时间变化函数R(t)中代入t=0，得到卫星与目标间的初始时刻距离Rtl,根据初始时刻距离Rtl与初始脉冲重复时间Ttl,计算得到距离模糊数η，η为不超过的最大整数，其中c为光速。3.根据权利要求1所述的一种斜视星载聚束SAR变PRT校正距离徙动方法，步骤二具体为: (a)设定雷达发射脉冲数目L，设定第i个脉冲重复时间Ti满足二次变化规律，即Ti如公式(I)所示: Ti=ViA^i2A2 (I) 其中，A1为脉冲重复时间线性变化分量系数，A2为脉...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙兵，李星辉，李景文，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：