[发明专利]非理想定标器条件下的机载P波段极化SAR定标方法

说明书

技术领域

本发明涉及雷达信息获取与处理技术领域，是一种非理想定标器条件下的机载P波段极化SAR定标方法。

背景技术

极化合成孔径雷达(SAR)是一种多参数、多通道微波成像雷达系统，其测量数据相比传统SAR包含了更丰富的目标信息，在海洋学、冰川学、农林、地形测绘以及军事目标侦探方面有着广泛的用途。由于极化SAR系统误差会带来极化SAR数据失真，必须对极化SAR经过极化定标。系统误差主要指系统不同极化收发通道间的不平衡(包括幅度和相位)，和通道间的串扰即极化隔离度参数。

机载极化SAR系统的定标一直是极化系统数据处理和应用的难题之一。目前常用的方法有基于点目标、分布目标、点目标和分布目标混合的定标方法。分布目标利用散射特性均匀的天然地物作为定标场，但存在定标精度难以准确评价，定标区域受限的缺点，点目标与分布目标混合的方法也存在类似缺陷。常规点目标方法利用散射特性已知的理想定标器，通常只能标定定标器所处的局部区域的定标结果准确性，并不考虑定标器和载机姿态引入的非思想条件。

发明内容

本发明的目的是公开一种非理想定标器条件下的机载P波段极化SAR定标方法，以提高定标结果的精度和可靠性。

为了达到上述目的，本发明的技术解决方案是：

提出结合定标器位置姿态、尺寸结构和载机位置姿态来修正理想定标器散射矩阵，作为定标模型中的已知定标器散射矩阵；本发明提出在极化定标处理之前，先做天线方向图校正，解决极化定标参数随天线视角变化的问题；本发明提出考虑载机姿态引起的极化角变化，并修正极化定标模型，在修正极化定标模型后，再做定标处理提取发射失真矩阵和接收失真矩阵，完成极化校正。

本发明一种非理想定标器条件下的机载P波段极化SAR定标方法，其包括步骤：

a)首先，根据天线视角和极化定标指标要求，沿距离向布设一列三面角定标器和二面角定标器；

b)以定标器位置姿态、尺寸结构和载机位置姿态来修正理想定标器散射矩阵，作为定标模型中的已知定标器散射矩阵；

c)基于定标器自身和载机姿态变化引入定标器散射矩阵非理想性，进行天线方向图校正；

d)再针对载机姿态引入的极化角变化，进行极化定标模型修正；

e)最后，提取发射失真矩阵和接收失真矩阵，完成极化定标。

所述的非理想定标器条件下的机载P波段极化SAR定标方法，其中，所述a)步，是沿距离向布设一列10个三面角定标器，每间隔3°布设，用来做天线方向图校正；其中在第3和第7个三面角定标器两侧间距50m，各放置一个0°和45°的二面角定标器，形成每组含3个定标器的两组极化定标器组。

所述的非理想定标器条件下的机载P波段极化SAR定标方法，其中，所述b)步中的定标器尺寸结构：三面角定标器直角边尺寸为1.6m，二面角定标器公共边尺寸为1.2m×2m；机载P波段极化SAR中心频率620MHz，波长约0.5m，带宽200MHz，距离波束宽度26°，中心视角50°。

所述的非理想定标器条件下的机载P波段极化SAR定标方法，其中，所述b)步中的理想定标器散射矩阵修正，散射矩阵一般表示为：ShhShvSvhSvv,]]>散射矩阵元素与RCS的对应关系为σ_pq＝4π|S_pq|²，散射矩阵和RCS的下标代表极化状态，S_hv表示h极化接收，v极化发射；

对于中等尺寸或电大尺寸的三面角定标器，采用下式计算RCS修正值：