[发明专利]一种Ka波段机载SAR系统的实时成像方法和系统

说明书

本发明属于雷达技术领域，涉及一种Ka波段机载SAR系统的实时成像方法和系统。所述方法包括如下步骤：S1，对机载SAR系统的原始成像数据进行预处理；S2，进行多普勒中心频率补偿；S3，进行方位预滤波、抽取、运动误差补偿和距离徙动校正处理；S4，根据S3处理后的原始成像数据计算多普勒调频率，根据所述多普勒调频率进行相位补偿；S5,进行方位脉冲压缩处理，及横向位移补偿处理，得到输出数据；S6，根据所述输出数据得到单视实图像，对单视实图像进行量化、多视处理及拼接得到实时成像数据。本发明实现Ka波段机载SAR系统的实时成像技术，满足ka波段机载SAR系统高分辨成像需求，实时成像效果好，聚焦效果好。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，尤其涉及一种Ka波段机载SAR系统的实时成像方法和系统。

背景技术

高分辨率机载SAR系统要求载机匀速直线飞行，但是由于受气流和载机自身等因素影响，其飞行轨迹常常偏离设定航迹，因此会引入运动误差。运动误差的大小对机载SAR实时成像的效果影响不同，轻则造成图像的信噪比下降、分辨率降低，重则造成图像散焦无法使用。不同频段SAR系统对运动误差的敏感程度也不同，频段越高的雷达对运动误差越敏感，因此ka波段机载SAR系统对运动误差的敏感程度相对于常见的X波段机载SAR系统要高很多。

机载SAR系统的实时成像通常将机载惯导数据和基于回波数据的多普勒参数估计相结合的方法。由于以往我国机载SAR系统使用的惯导系统精度不高，所以一般只用惯导数据进行粗补偿，然后再利用基于回波数据的多普勒参数估计进行精补偿，以达到高分辨率成像的要求。近几年虽然国外的一些高精度惯导设备的引进和国产惯导精度的提高，但是由于ka波段机载SAR系统的特点，Ka波段机载SAR系统的实时成像还未实现。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种Ka波段机载SAR系统的实时成像方法和系统。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种Ka波段机载SAR系统的实时成像方法，包括如下步骤：

S1，对机载SAR系统的原始成像数据进行预处理；

S2，根据机载SAR系统得到的惯导数据计算多普勒中心频率，根据多普勒中心频率对经预处理的原始成像数据进行多普勒中心频率补偿；

S3，对经多普勒中心频率补偿后的原始成像数据依次进行方位预滤波、抽取、运动误差补偿和距离徙动校正处理；

S4，根据S3处理后的原始成像数据计算多普勒调频率，依据所述多普勒调频率对经距离徙动校正处理的原始成像数据进行相位补偿；

S5，对经相位补偿的原始成像数据进行方位脉冲压缩处理，及横向位移补偿处理，得到输出数据；

S6，根据所述输出数据得到单视实图像，对单视实图像进行量化和多视处理得到每个单幅实图像，对相邻单幅实图像进行拼接得到实时成像数据。

本发明的有益效果是：对机载SAR系统的原始成像数据进行预处理，根据惯导数据计算多普勒中心频率，根据多普勒中心频率对经预处理的原始成像数据进行多普勒中心频率补偿，再依次进行方位预滤波、抽取、运动误差补偿和距离徙动校正处理，实现在实时成像时间内相邻图像中心位置和相位一致，依据多普勒调频率进行相位补偿，实时微调，方位脉冲压缩处理后进行横向位移补偿，得到输出数据，再经过量化和多视处理得到单幅实图像，拼接得到实时成像数据，实现实时成像效果好，聚焦效果好，满足ka波段机载SAR系统高分辨成像需求。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述S2包括：根据机载SAR系统测量得到的惯导数据计算多普勒中心频率f_dc，f_dc的表达式是：