[发明专利]一种天基步进频分时测角雷达空间非合作目标成像方法

权利要求书

1.一种天基步进频分时测角雷达空间非合作目标成像方法，其特征在于步骤如下：

(1)设置雷达参数，包括：波束切换时间T₁、处理周期时间间隔和距离分段起始点；

(2)当雷达捕获到目标之后，在一个测量周期内，雷达按照步骤(1)中设置的参数发射步进频综合脉冲信号并接收目标回波信号，进行步进频综合脉冲处理，合成宽带高分辨信号；

(3)雷达发射单脉冲测角信号，之后雷达利用和波束接收目标的回波信号，下一个脉冲重复周期，雷达采用方位差波束对目标的回波信号进行接收，再下一个脉冲重复周期，雷达采用俯仰差波束对目标的回波信号进行接收，以上三个脉冲重复周期即完成了一次测角信号的接收；

(4)重复步骤(3)，重复次数与相干积累脉冲个数N_acc相等，即完成了一组测角信号的接收，之后根据单脉冲测角原理对目标的角度信息进行解算，得到目标方位角和俯仰角；

(5)根据步骤(4)得到目标方位角和俯仰角调整天线的波束中心指向，之后返回步骤(2)，直到天线被调整的满足预设的等效积累转角，进入步骤(6)；

(6)根据ISAR算法对步骤(2)中合成的宽带高分辨信号进行处理，从而得到目标的二维图像输出。

2.根据权利要求1所述的一种天基步进频分时测角雷达空间非合作目标成像方法，其特征在于：所述波束切换时间T₁应满足：

T₁≤2R_min/c-τ；

其中，τ为雷达的脉冲时宽，R_min为雷达的最近作用距离，c为光速。

3.根据权利要求1所述的一种天基步进频分时测角雷达空间非合作目标成像方法，其特征在于：所述处理周期时间间隔为步进频脉冲综合脉冲时间T3 和单脉冲测角时间T₂之和，且满足：

T₃+T₂≤CPI_max

其中，脉冲重复间隔的上限CPI_max＝λ/(2ω_minL)，L为目标方位维尺寸，ω_min为等效旋转角速度且ω_min＝v/r，其中v为雷达与目标之间的相对速度，r为目标与雷达之间的距离。

4.根据权利要求1所述的一种天基步进频分时测角雷达空间非合作目标成像方法，其特征在于：所述距离分段起始点的具体设置方法如下：

第一个距离分段起始点即为雷达的最近作用距离R_min，第二个距离分段起始点为第一个距离分段的最大作用距离，第三个距离分段起始点为第二个距离分段的最大作用距离，以此类推，直到计算出的R_MAX(i+1)≥R_MAX为止；

每段的最大作用距离

其中，R_MAX为雷达的最远作用距离， 为雷达发射功率， 为目标雷达散射截面积，G为天线增益， 为雷达波长，K为玻尔兹曼常数，T为标准室温， 为噪声系数， 为雷达系统检测信噪比， 为噪声带宽且 N_acc为相干积累脉冲个数，prf为脉冲重复频率。