[发明专利]一种基于最优图像空间双基地合成孔径雷达成像方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达技术领域，它特别涉及双基地合成孔径雷达（简称双基地SAR）的成像技术。

背景技术

双基地SAR就是指雷达发射机与接收机分置于两个不同运动平台的SAR系统。由于双基地SAR系统发射平台与接收平台分置，与传统单站SAR相比，平台关系更加灵活，具有更加丰富的空间、运动资源。不仅可以实现传统单站SAR的成像功能，而且具有以下几个方面的优势：

1、成像区域灵活。传统单站SAR的成像区域通常处于平台运动方向的侧视方向；而双基地SAR藉由收发平台之间的协作，与成像区域形成不同的空间位置关系，具备更加灵活的成像区域，包括相对于接收机位置的侧视、前视、下视以及后视方向的目标区域成像。

2、目标信息丰富。传统单站SAR只能获取目标区域的后向散射信息。而在双基地SAR系统中，由于收发平台分置，因此可以选取适宜的双基地角去获取更加丰富的目标信息，从而有利于对隐身目标的探测。

3、成本低。双基地SAR的接收机不含大功率微波器件，功耗和体积较小，重量轻，便于小型无人侦察机携带，从而大大降低了军事侦察的成本。

然而，双基地SAR带来的种种好处，是以雷达系统的复杂性为代价的。其发射机与接收机分置于不同运动平台的特点，给成像处理带来了一些具有研究意义的新课题，主要包括：

1、双基地SAR的距离历史为发射机、接收机距离历史之和，具有双根号形式，直接用驻定相位原理无法求解双基地SAR二维频谱的解析表达式，给双基地SAR成像算法的研究带来困难。

2、双基地SAR的移变特性，使点目标的距离徙动具有二维空变性，难以设计出高效而实用的成像算法。

雷达成像的本质是从场景空间到投影空间的映射。在传统单站SAR的成像处理中，通常以“最近斜距—零多普勒时间”（Closest range—Zero Doppler time）做为图像坐标。这是因为，单站SAR的距离历史在该投影空间下具有一维空变性。传统单站SAR的成像算法，包括距离多普勒算法、CS算法和Omega-K算法等，都是利用了这个特性，通过校正一个点目标的距离徙动达到校正一簇点目标距离徙动的效果，从而实现快速成像处理。然而，移变双基地SAR，由于其相对复杂的空间几何构型以及距离历史的二维空变特性，还没有统一的双基地SAR的图像坐标系。截止到目前，对于双基地SAR投影空间的选择问题，还没有做过专门的研究。

发明内容

本发明的目的是为克服现有的双基地SAR成像方法没有统一投影空间的不足，提供了一种基于最优图像空间双基地合成孔径雷达成像方法；该方法充分考虑了成像区域内各点目标距离历史的近似误差，能够保证得到均方意义下的最优聚焦效果。

为了方便描述本发明的内容，首先作以下术语定义：

定义1、双基地SAR系统相关参数描述

双基地SAR距离历史为

R(u;P)=||VT||2·u2+2VTT(P0T-P)·u+||P0T-P||2]]>