[发明专利]一种星载合成孔径雷达高度分辨率计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及合成孔径雷达(SAR)技术领域，具体涉及一种星载合成孔径雷达高度分辨率计算方法。

背景技术

合成孔径雷达(SAR)是一种全天时、全天候的高分辨率的微波遥感成像雷达。在环境监测、海洋观测、资源勘探、农作物估产、测绘和军事等方面的应用上合成孔径雷达具有独特的优势，可发挥其他遥感手段难以发挥的作用。星载合成孔径雷达是指以卫星为载体的合成孔径雷达。

高度分辨率是指分辨具有相同距离与多普勒中心频率、不同高度的相邻目标的能力。星载SAR具有弯曲的运行轨迹，能够形成高度向的合成孔径，因而能够获得高度分辨率。目前，圆轨迹SAR的高度分辨率能够通过公式表示。其中，全孔径圆轨迹SAR的高度分辨率具有解析表达式，而部分孔径圆轨迹SAR的高度分辨率仅具有级数展开的表达式。然而，上述表达式仅仅适用于圆轨迹SAR，而不能够广泛应用于具有曲线轨迹的星载SAR。

因此，需要提出一种星载SAR高度分辨率计算方法解决上述问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种星载合成孔径雷达高度分辨率计算方法，能够计算任意星载SAR的高度分辨率，且计算简单，计算量小。

本发明的星载合成孔径雷达高度分辨率计算方法，包括如下步骤：

步骤1，将两个高度向相邻目标的多普勒相位历史之差带入SAR的模糊函数中，获得高度向分辨率ρ_z的表达式为：

ρ_z≈0.886·4λR/(A^TZ·T_a²)

其中，R为孔径中心时刻的目标斜距矢量R的值；λ为发射信号的波长；A为卫星的加速度；上标T表示转置；Z表示沿高度向的单位矢量；T_a为合成孔径时间；

步骤2，将卫星加速度A、SAR合成孔径时间T_a带入步骤1公式，计算获得高度向分辨率ρ_z。

进一步地，获取卫星沿高度向的加速度A^TZ的方法如下：

步骤1，根据卫星轨道参数计算卫星速度矢量V与加速度矢量A：

V＝[R_s1,R_s(ω_s-ω_p),R_sω_t]^T