[发明专利]一种固定发射站双基正侧视SAR成像方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达技术领域，它特别涉及合成孔径雷达成像技术中的固定发射站双基正侧视SAR的成像方法。

背景技术

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)是一种全天时、全天候的现代高分辨率微波遥感成像雷达，它利用雷达天线和目标区域间的相对运动来获得空间的高分辨率。在地形测绘、植被分析、海洋及水文观测、环境及灾害监视、资源勘探以及地壳微变检测等领域，合成孔径雷达发挥了越来越重要的作用。

双基SAR是一种新的雷达体制，系统发射站和接收站分置于不同平台上。相对单基SAR而言，具有获取目标信息丰富、作用距离远、安全性好、抗干扰能力强等优点，因而使其成为当今高科技条件下不可取代的一种探测、侦测方式，在军民方面都有着重大的研究价值与广泛的应用前景。

固定发射站双基正侧视SAR(ST-BSSAR)是指发射站固定，接收站正侧视接收的双基SAR。与单基SAR和两平台并行运动的双基SAR不同，ST-BSSAR由于收发双站相对位置随着时间而变化，导致相同双基斜距和的目标具有不同的距离徙动和不同的多普勒调频率，这种问题称之为方位空变；加之具有传统单基SAR相同的距离空变，因而ST-BSSAR距离徙动和方位多普勒调频率具有二维空变问题。

在文献：New applications of nonlinear chirp scaling in SAR data processing，Wong,F.W.；Yeo,T.S.,IEEE Trans.Geosci.Remote Sens.,vol.39,no.5,pp.946–953,2001，文献：An improved NLCS algorithm with capability analysis for one-stationary BiSAR，Xiaolan Qiu,Donghui Hu，IEEE Trans.Geosci.Remote Sens.,vol.46,no.10Part 2,pp.3179–3186,2008中，提出了一种非线性Chirp Scaling(CS)方法来补偿同一距离门内的不同调频率，使其达到相等，但是这种方法忽略了沿方位向距离单元徙动的空变，这在方位向大空变的情况下将会引入更大的误差，甚至会导致算法的失效，因此不能应用于ST-BSSAR。

在文献：Focusing bistatic sar data in airborne/stationary configuration，Wang,R.,Loffeld，IEEE Trans.Geosci.Remote Sens.,vol.48,no.1,pp.452–465,2010中，提出了一种基于数据分块的方法，该方法在每一个数据块内忽略二维空变性的影响，但是这种方法只适合方位向范围变化不大的情况，而且数据分块还降低了处理的效率。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提出一种固定发射站双基正侧视SAR成像方法。

本发明采用的技术方案是：一种固定发射站双基正侧视SAR成像方法，包括以下步骤：

A、建立ST-BSSAR空间几何结构，并对参数进行初始化；

B、计算ST-BSSAR到地面任意点目标的双基距离和，并根据得到的双基距离和获取点目标回波，并对点目标回波进行下变频；

C、获取经步骤B下变频后的点目标回波的二维频域表达式，进行距离向脉冲压缩，得到距离脉冲压缩后的点目标回波；

D、对由步骤C得到的点目标回波进行第一次频-频坐标变换，得到第一次频-频坐标变换处理后的点目标回波；

E、根据方位向非线性调频变标函数对第一次频-频坐标变换后的点目标回波，进行非线性调频变标处理；

F、对由步骤E得到的非线性调频变标处理后的点目标回波进行第二次频-频坐标变换，得到第二次频-频坐标变换处理后的点目标回波；

G、对由步骤F得到的点目标回波进行二维傅里叶反变换，得到ST-BSSAR图像。

进一步地，所述步骤A建立ST-BSSAR空间几何结构，具体包括：在直角坐标系中，场景中心设为坐标原点O，设P(x,y,0)为地面任意目标，发射站固定，其位置坐标为(x_T,y_T,H_T)，接收站零时刻的位置坐标为(x_R,0,H_R)；