[发明专利]基于多普勒谱偏移量校正的目标位置定位方法

说明书

本发明公开了一种基于多普勒谱偏移量校正的目标位置定位方法，属于信号处理技术领域，适用于SAR图像中运动目标的精确定位，其主要思路为：获取SAR图像，所述SAR图像中包括静止目标和运动舰船目标，然后得到静止目标的多普勒谱；从SAR图像得到运动舰船目标的多普勒谱；根据静止目标的多普勒谱和运动舰船目标的多普勒谱，得到舰船运动目标和静止目标的多普勒谱偏移量△f_d和舰船运动目标在SAR图像方位向上的像素偏移量△pixel；根据舰船运动目标和静止目标的多普勒谱偏移量△f_d和舰船运动目标在SAR图像方位向上的像素偏移量△pixel，在SAR图像中将运动舰船目标沿方位向进行平移，进而完成舰船运动目标的位置校正。

技术领域

本发明属于信号处理技术领域，特别涉及一种基于多普勒谱偏移量校正的目标位置定位方法，适用于SAR图像中运动目标的精确定位。

背景技术

星载SAR是从空间对地观测的一种有效手段，具有全天时、全天候、多波段及高分辨率的优点，可以详细、准确地测绘地形、地貌，获取地球表面的信息，最终生成目标场景的高分辨地图。

对于场景中的静止目标，由SAR图像经过地理编码生成卫星正射影像，目标的定位精度较高，可以满足军事目标打击等需求；但是对于场景中的运动目标，由于运动目标沿雷达视线方向存在分速度，导致运动目标的回波中引入了一个额外的多普勒频率。SAR图像的成像原理是距离向和方位向的两次匹配滤波，运动目标引入的额外多普勒频率会使得目标聚焦位置发生方位向的偏移，所以SAR图像中运动目标会明显偏移真实的位置，导致无法对运动目标进行有效进行定位。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提出一种基于多普勒谱偏移量校正的目标位置定位方法，该种基于多普勒谱偏移量校正的目标位置定位方法利用运动目标多普勒谱和静止目标多普勒谱之间有明显的偏移量这一现象，通过估计运动目标和静止目标的谱偏移量来有效估计运动目标在方位向的偏移量，进而对目标位置进行修正和正确定位；要想对运动目标进行准确的定位，必须先对运动目标多普勒偏移量进行有效估计，然后根据运动目标方位向位置偏移量和多普勒偏移量的关系，计算运动目标在SAR图像中的方位向偏移量，进而对SAR图像中运动目标位置进行修正，在此基础上完成SAR图像运动目标的有效定位。

星载SAR下传的雷达回波数据经过成像算法处理可以得到SAR图像。根据SAR图像成像算法的特性，对于SAR图像中的静止目标，成像位置为静止目标的真实位置；但是对于运动目标，由于运动目标沿雷达视线方向速度分量引入了额外的多普勒频率，运动目标成像位置相对于真实位置会有一定的偏移，所以SAR图像中的运动目标位置需要经过校正才能得到真实的位置。

运动目标的位置校正需要估计运动目标的多普勒偏移量才能完成，本发明提供一种有效的方法对SAR图像中的运动目标多普勒偏移量进行估计，然后利用估计的运动目标多普勒偏移量对SAR图像中的运动目标位置进行修正。在SAR图像中静止目标和运动目标的位置都正确的基础上，才能完成SAR成像场景中所有目标的准确定位。

SAR图像中静止目标和运动目标只有在准确定位的基础上，才能为目标识别、目标精确打击等军事行动提供保障。

为达到上述技术目的，本发明采用如下该方法技术方案予以实现。

一种基于多普勒谱偏移量校正的目标位置定位方法，包括以下步骤：

步骤1，获取SAR图像，所述SAR图像中包括静止目标和运动舰船目标，然后得到静止目标的多普勒谱；

步骤2，从SAR图像得到运动舰船目标的多普勒谱；

步骤3，根据静止目标的多普勒谱和运动舰船目标的多普勒谱，得到舰船运动目标和静止目标的多普勒谱偏移量△f_d和舰船运动目标在SAR图像方位向上的像素偏移量△pixel；