[发明专利]基于变标算法的星载SAR地面加速运动目标成像方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达技术领域，涉及一种基于变标算法的星载SAR地面加速运动目标成像方法，具体地说是一种基于变标算法（Chirp Scaling Algorithm,CSA）的地面加速运动目标成像方法，用于星载合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）对地面加速度运动目标成像。

背景技术

星载SAR作为天基对地观测信息获取的重要手段，在地球观测、军事侦察、地质资源普查、灾情勘查、海洋观测和环境监测等方面具有重要的应用价值。自1978年世界上第一颗合成孔径雷达卫星（美国Seasat卫星）发射成功以来，星载SAR逐渐得到各国科研工作者的重视，并在近三十年内发展迅速。目前，星载SAR的研究和应用已成为一个国家综合国力和科技水平的标志之一。

与机载雷达系统相比，星载SAR系统具有运行高度高、覆盖面积广、安全性高等特点；与卫星光学成像系统相比，星载合成孔径雷达观测可以全天候、全天时地探测隐蔽目标，提供丰富的地表电磁散射特性信息。这些优点使得星载雷达被广泛应用于国民经济和国防领域。地面运动目标成像是星载合成孔径雷达的一个重要应用领域，它在战场侦察和交通监控中有重要作用，受到了广泛的关注。

SAR成像需要对目标进行精确的距离徙动校正和相位弯曲补偿。地面运动目标由于存在速度，其距离单元徙动和相位弯曲与静止目标不同。因此，如果直接将针对静止目标的成像方法用于对运动目标进行成像，由于距离徙动校正和相位弯曲补偿不准确，目标会出现散焦现象。为解决这个问题，各国学者提出了很多方法。但这些方法大都存在如下两个问题：1）需要知道目标位置参数和运动参数，或者需要对目标参数进行高维搜索，或者需要插值，计算量非常大，适用范围有限；2）提出的方法主要针对匀速运动的目标，而对于地面加速运动目标，没能提出一个精确的成像方法。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种基于变标算法的星载SAR地面加速运动目标成像方法，该方法无需对目标参数进行高维搜索，其成像过程中也无需插值，计算效率高，适用范围广。

本发明的基本思路是：1）对目标瞬时距离方程进行二次等效；2）将目标原始回波信号变到距离多普勒域；3）根据等效后的距离方程，在距离多普勒域进行补余RCMC；4）将补余RCMC后的信号变到二维频域；5）在二维频域进行距离压缩和一致RCMC；6）将一致RCMC后的信号变到距离多普勒域；7）在距离多普勒域进行相位校正和方位压缩；8）对相位校正和方位压缩后的信号进行方位向逆傅里叶变换，完成对目标的成像。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

一种基于变标算法的星载SAR地面加速运动目标成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，对目标的瞬时距离方程进行二次等效，得到二次等效后的目标距离方程：

R(ta)=(veta-xe)2+ye2]]>