[发明专利]微波凝视关联成像对地观测方法

说明书

本发明公开了一种基于静轨卫星和浮空器平台协同的微波凝视关联成像对地观测方法，包括：通过静轨卫星平台中的收发一体式微波凝视关联成像系统，进行一次微波凝视关联成像，得到观测区域大范围低分辨成像结果，并确定重点目标区域；利用基于静轨卫星平台和浮空器平台进行同步接收的广域收发分置与任务协同的二次微波凝视关联成像，最终得到重点目标区域的高分辨成像结果。该方法可以实现全天时、全天候、大范围、低分辨观测普查与小范围热点区域重点目标的高分辨微波凝视成像，适用于军事战场侦查、抗震救灾等对地遥感应用场景。

技术领域

本发明涉及雷达技术领域，尤其涉及一种基于静轨卫星和浮空器平台协同的微波凝视关联成像对地观测方法。

背景技术

雷达成像(Radar Imaging)技术是雷达发展史上的一个飞跃，其拓展了雷达最初的检测(Detection)和测距(Ranging)的功能，使得雷达能利用获取的电磁散射信息，获得对场景的全景雷达图像。

合成孔径雷达(SAR)虽然具有较高的方位向分辨率，但其重访周期长，在需要长时间连续凝视观测和成像的场景下，存在不可避免的先天劣势。传统的实孔径雷达凝视成像，其角度分辨率受实际天线阵列孔径限制，限制了其在实际中的应用。

微波凝视关联成像因为具有超越实孔径雷达成像分辨率极限以及快速成像的优点，在最近几年取得了较快的发展。该成像方法的核心是构造一个具有时空两维随机特性的辐射场照射目标区域，使位于不同位置的目标散射独立的时变的回波，最后对回波和预置的辐射场进行关联处理得到反演图像。

静轨卫星轨道周期和地球自转周期相同，所以静轨卫星平台恰好可以满足微波凝视关联成像凝视的特点，可以对地球表面大范围区域进行监测。但由于其轨道高度较高，实孔径雷达分辨率跟成像距离成正比，在如此远的成像距离下，需要非常大的天线口径，卫星平台难以实现。且成像区域边长一般在百公里量级，若要进行高分辨成像，区域分辨单元非常多，单次成像所需脉冲数相应地需要很多，必然导致成像所需时间较长，所以静轨卫星成像很难在动态监测的同时达到高分辨成像的要求。但对于一些应用场景，如灾情监测、战场监视等，需要在对大范围区域动态监视的基础上，发现区域内的重点目标并对其进行高分辨成像，以确定重点目标及其周边区域具体情况。如何实现上述目的是一个尚未解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于静轨卫星和浮空器平台协同的微波凝视关联成像对地观测方法，以静轨卫星平台一次微波凝视关联成像为基础，利用静轨卫星平台随机辐射和浮空器平台接收构成的二次微波关联成像过程，实现对重点目标的高分辨成像。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

(与权利要求相对应)。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，首先通过静轨卫星平台收发一体式一次微波凝视关联成像过程，得到对地遥感、大范围、低分辨率快速普查成像结果，并确定重点目标区域；其次利用静轨卫星平台随机辐射和浮空器平台同步接收的广域收发分置、任务协同式的二次微波凝视关联成像过程，得到重点目标的高分辨成像；实现了全天时、全天候、大范围、低分辨观测普查与小范围热点区域重点目标的高分辨微波凝视成像，适用于军事战场侦查、抗震救灾等对地遥感应用场景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于静轨卫星和浮空器平台协同的微波凝视关联成像对地观测方法的流程图；

图2为本发明实施例提供基于静轨卫星和浮空器平台协同的微波凝视关联成像对地观测方法成像场景示意图；