[发明专利]一种用于复杂条件下的雷达成像方法、系统及介质

权利要求书

1.一种用于复杂条件下的雷达成像方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤:

步骤1：根据雷达成像的地形以及场景设置雷达系统参数；

步骤2：在车辆行驶过程中，实时读出车辆的角加速度ω和加速度α的值，并实时解算得到正确的波束指向矢量；

步骤3：雷达开始发射回波，然后采集回波，得到中频回波数据，进行数字下变频处理，得到复基带信号；

步骤4：对复基带信号进行距离脉冲压缩和距离徙动校正；

步骤5：对距离脉冲压缩数据沿航行方向进行运动补偿；

步骤6：对运动补偿后的距离脉冲压缩数据进行方位向脉冲压缩，最后得到雷达图像。

2.根据权利要求1所述的雷达成像方法，其特征在于，所述步骤1包括：

根据雷达成像的地形以及场景，设置雷达初始参数为带宽B、脉冲重复时间PRT、脉宽TP、方位脉冲个数nan和采样率fs。

3.根据权利要求1所述的雷达成像方法，其特征在于，所述步骤2中的实时解算得到正确的波束指向矢量包括：

解算雷达波束的实际指向，包括俯仰角和方位角，其具体的操作方法如下：

步骤2.1)，设置一个初始的四元数矩阵Q₀、采样数据的时间间隔dT、以及波束指向矢量λ_BC0，V₀是车辆的初始行驶速度，上述作为迭代的初始条件，其中设置初始值dT＝0.01，Q₀＝[0 0 0 1]^T，λ_BC0＝[1 0 0]^T，时间间隔dT的单位为秒，波束指向矢量λ_BC0的单位为度，完成初始值设置以后，开始迭代解算波束指向矢量；

步骤2.2)，利用四元数矩阵Q_k，通过式(1)计算出姿态角矩阵C_bik；

其中，Q_k(i)表示四元数矩阵Q_k的第i个元素，i＝1,2，3，4，k的取值为大于等于0的整数，k的初值为0；

利用单子样旋转矢量姿态算法，通过四元数矩阵Q_k，以及角度信息，计算迭代新的四元数矩阵Q_k+1，其中所述角度信息由ω·dT得到；

利用四元数矩阵Q_k+1，通过式(1)计算出新的姿态角矩阵C_bi(k+1)；之后由V_(k+1)＝V_k+C_bik(α·dT)计算出更新之后的车辆行驶速度V_k+1；

利用波束指向矢量λ_BCk，通过式(2)计算出解耦之后的波束指向矢量λ_BC(k+1)，之后将λ_BC(k+1)转换为波束控制角输出；

k的值递增1，重复步骤2.2，达到实时解耦的目的。

4.根据权利要求1所述的雷达成像方法，其特征在于，在所述步骤3中雷达开始发射回波，然后采集回波，得到中频回波数据，进行数字下变频处理，得到复基带信号，包括：

将采集的中频回波信号经过抽取、混频以及低通滤波处理，完成数字下变频操作之后，得到复基带信号S_t。