[发明专利]机载SAR图像目标定位方法

权利要求书

1.一种机载SAR图像目标定位方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)合成孔径雷达SAR图像配准：首先利用尺度不变特征转换SIFT匹配算法，把机载SAR图像与基准图像进行配准，求得若干个匹配的像素对，其中基准图像的每一个像素都有精确的地理位置信息，因此把基准图像的目标定位精度传递到机载SAR图像；

(2)进行载机运动参数更新：根据配准得到的若干个匹配的像素对，建立这些像素对的距离-多普勒模型，利用最小二乘法对距离-多普勒模型中的载机运动参数进行更新，得到更新后的更精确的载机运动参数；

(3)距离-多普勒定位：根据上一步骤得到的更精确的载机运动参数，采用符合SAR成像原理的距离-多普勒模型来进行SAR图像目标定位。

2.如权利要求1所述的机载SAR图像目标定位方法，其特征在于：结合高程数据DEM，将得到的若干个匹配的像素(i_k,j_k)和经纬度坐标(α_k，β_k)，k＝1、2…K，把基准图像的经纬度坐标(α_k，β_k)转换到地心地固坐标ECEF，得到基准图像的ECEF坐标P_k＝[X_k Y_k Z_k]^T，其中，K为匹配的像素对个数，i_k为机载SAR图像的行坐标，j_k为机载SAR图像的列坐标，α_k为基准图像的经度坐标，β_k为基准图像的纬度坐标，下角标k为第k个像素对，X_k、Y_k和Z_k分别为ECEF坐标系的三个分量，T表示对相应矩阵进行的转置。

3.如权利要求2所述的机载SAR图像目标定位方法，其特征在于：在载机运动参数更新中，首先建立距离方程组：

第k个匹配像素与载机的距离F_R^k＝R₀+(i_k-i₀)ΔR-|P_S′-P_k|＝0，然后建立多普勒方程组：

第k个匹配像素的多普勒频率

载机的ECEF坐标P_S＝[X_S Y_S Z_S]^T，

载机的ECEF速度V＝[V_X V_Y V_Z]^T，

则第k个目标对应的载机ECEF坐标

式中，R₀是机载SAR成像场景中心点的斜距，下角标R表示距离，下角标0表示机载SAR成像场景中心点，i_k、j_k分别是机载SAR图像中第k个匹配像素的行列坐标，下角标k＝1、2、…K表示第k个像素对，K是匹配的像素对个数，ΔR是距离分辨率，P_k为基准图像的ECEF坐标，下角标D表示多普勒，f_dc是多普勒中心频率，下角标dc为多普勒中心，λ为波长，|P_S′-P_k|为P_S′-P_k的绝对值长度，“·”表示两个向量的数量积，X_S、Y_S、Z_S为ECEF坐标的三个坐标轴分量，X、Y和Z分别表示X坐标轴方向、Y坐标轴方向和Z坐标轴方向，下角标S表示载机，i₀、j₀分别为机载SAR图像的行和列的原点坐标，PRF是脉冲重复频率，X_S′、Y_S′和Z_S′分别是载机坐标的三个坐标轴分量，上角标T表示对相应的矩阵进行转置。