[发明专利]基于联合多波位的高分辨DBS成像方法

权利要求书

1.一种基于联合多波位的高分辨DBS成像方法，包括如下步骤：

(1)将雷达安装在飞机上，雷达在飞机飞行过程中进行机械扫描，且扫描波位随着时间变化，雷达共扫描N个波位，N≥2；将雷达开机工作扫描的起始波位作为第1个波位，每扫描一个波位雷达录取一次地面回波数据；

(2)建立第1个波位对应的地面坐标系X₁O₁Y₁，读取飞机在正东方向速度v_E1，正北方向速度v_N1，得到飞机的航向角θ₁＝atan(v_E1/v_N1)；

(3)建立雷达在第i个波位照射地面点目标p的几何模型；

(4)利用步骤(3)中建立的模型求雷达在第i个波位照射地面点目标的时间t_i，进而求得雷达相干积累脉冲数K_i＝floor(t_i·f_r)，确定要联合的波位数为：

B_i＝floor(K_i/K)，

其中，f_r为雷达发射脉冲重复频率，K为每个波位发射的脉冲数，floor代表向下取整；i为扫描波位数，其起始为1，终止为N；

(5)取出第i到i+B_i-1共B_i个波位雷达录取的回波数据，将取出的B_i个波位的数据合并，得到波位数据矩阵A；

(6)利用相关函数法估计出波位数据矩阵A的多普勒中心频率f_dc，得到多普勒中心通道；

(7)对上述波位数据矩阵A分别进行距离向的脉冲压缩和方位向的加权傅里叶变换，得到波位数据矩阵A的距离-多普勒图；

(8)根据步骤（6）中得到的多普勒中心通道，分别取多普勒中心通道两侧各L个通道，得到覆盖主波束范围的2L+1个多普勒通道的数据矩阵B；

(9)建立第i个波位对应的地面坐标系X_iO_iY_i，求得多普勒通道数据矩阵B中任意一个点b在该地面坐标系X_iO_iY_i下的坐标(x_bi,y_bi)为：

xbi=λRb2Vifdybi=Rb2-H2-λ2Rb24Vi2fd2,]]>

其中，λ是雷达发射信号波长，R_b表示雷达与点b之间的距离，f_d是点b的多普勒频率，H是飞机高度，V_i是飞机在第i个波位的速度；

(10)读取飞机在第i个波位的正东方向速度v_Ei，正北方向速度v_Ni，得到飞机在该波位的航向角θ_i＝atan(v_Ei/v_Ni)，求出飞机航向角在第i个波位与第1个波位之间的夹角α_i：

α_i＝θ_i-θ₁＝atan(v_Ei/v_Ni)-atan(v_E1/v_N1)；

(11)求得点b在第1个波位坐标系X₁O₁Y₁下的坐标(x_b1,y_b1)为：

xb1=cosαixbi-sinαiybiyb1=sinαixbi+cosαiybi;]]>

(12)利用步骤（11）的公式，求出多普勒通道数据矩阵B中所有点在第1个波位对应的地面坐标系X₁O₁Y₁下的坐标，根据求出的地面坐标，将数据矩阵B中的所有点标记到其坐标对应的地面位置上；

(13)令i＝i+1，重复步骤(3)～(12)，直到处理完所有雷达扫描波位的数据，即i＝N时，显示出全部波位数据在地面的DBS图像。