[发明专利]基于粒子群优化的移不变双基前视SAR飞行模式设计方法

权利要求书

1.基于粒子群优化的移不变双基前视SAR飞行模式设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、建立成像性能与飞行模式参数的定量关系；

S2、设定成像指标，设定移不变双基前视SAR期望达到的成像性能指标；

S3、将飞行模式参数与设定的成像性能指标进行建模，构成一个非线性方程组；

S4、将S3得到的非线性方程组转换为多目标优化问题；

S5、运用粒子群优化算法求解步骤S4中的多目标优化问题，将粒子群优化算法最后一次迭代得到的集合作为飞行模式参数的集合。

2.根据权利要求1所述的移不变双基前视SAR飞行模式设计方法，其特征在于，所述的步骤S1具体实现方法为：建立距离分辨率ρ_gr、方位分辨率ρ_az、分辨方向角α、信噪比SNR与收发平台空间几何结构的定量关系；对于移不变双基前视SAR，决定系统成像指标的双基空间构型参数包括：发射站入射角θ_T、接收站入射角θ_R、双基地面投影角φ；

(1)距离分辨率为:

ρgr=0.886cBr||H⊥(uTA(t)+uRA(t))T||---(1)]]>

其中，c是光速，B_r为信号带宽，t为方位向时间，T为转置符号，H^⊥是地面投影矩阵，表示为：

H⊥=100010000---(2)]]>

u_TA(t)是在t时刻目标到发射站的单位向量：

uTA(t)=PA-RT(t)||PA-RT(t)||---(3)]]>

P_A为目标点位置，R_T(t)为发射站的位置：

R_T(t)＝[-H_Tsinφtanθ_T-H_Tcosφtanθ_TH_T](4)

其中H_T为发射站的高度；

u_RA(t)是在t时刻目标到接收站的单位向量：

uRA(t)=PA-RR(t)||PA-RR(t)||---(5)]]>

R_R(t)为接收站的位置：

R_R(t)＝[0-H_Rtanθ_RH_R](6)

其中，H_R为接收站的高度；

(2)方位分辨率为：

ρaz=0.886λ∫-Ta/2Ta/2||H⊥(ωTA(t)+ωRA(t))||dt---(7)]]>

其中，λ为发射信号波长，T_a为合成孔径时间，ω_TA(t)和ω_RA(t)分别为：

ωTA(t)=[I-uTAT(t)uTA(t)]VTT||PA-RT(t)||---(8)]]>

ωRA(t)=[I-uRAT(t)uRA(t)]VRT||PA-RR(t)||---(9)]]>

其中I为3×3的单位矩阵，为发射站的速度矢量的转置，为接收站速度矢量的转置；

(3)分辨方向角为：

α＝cos^-1(Ξ·Θ)(10)

其中，Θ表示距离分辨方向的单位矢量，Ξ表示方位分辨方向的单位矢量：

Θ=H⊥(uTA(t)+uRA(t))T||uTA(t)+uRA(t)||---(11)]]>

Ξ=H⊥(ωTA(t)+ωRA(t))T||ωTA(t)+ωRA(t)||---(12);]]>

(4)信噪比为：

SNR=PtGtGrσ0ρazρgrλ2TaDc(4π)3RT2RR2LTkT0Fn---(13)]]>

其中，P_t为发射信号峰值功率，G_t为发射天线增益，G_r为接收天线增益，σ₀为雷达散射系数，D_c为占空比，L_T为传播损耗，k为玻尔兹曼常数，T₀为噪声温度，F_n为接收机噪声系数。