[发明专利]滑动式弧形阵列微波成像方法

说明书

本发明公开了一种滑动式弧形阵列微波成像方法，包括以下步骤：S1在空中平台搭载微波成像系统和惯性导航测量系统进行飞行时，通过惯性导航测量系统获得空中平台在空中的当前位置信息；S2根据空中平台的飞行姿态和微波成像系统的参数，设置空中平台的滑动间距；S3根据所述当前位置信息和滑动间距，通过微波开关网络控制弧形接收阵列天线的接收天线阵元与其的发射天线阵元之间的切换，实现对地面场景进行瞬时环状扫描；S4通过微波开关网络控制接收天线阵元接收并存储通过瞬时环状扫描获得的地面场景的散射回波；S5对散射回波进行成像处理以获得空中平台的周围的地面场景的微波图像。

技术领域

本发明涉及微波成像技术对地观测技术领域，特别涉及滑动式弧形阵列微波成像方法。

背景技术

专利公开出版物CN104267400A提供了一种用于MIMO-SAR成像的微波信号收发系统、方法及成像系统，其中提出了机载弧形阵列微波成像方法。该方法主要是通过弧形阵列天线收发电磁波，可以实现对平台周围场景的360°范围观测，这相比较于常规线性阵列SAR只能进行单一的前视、侧视、后视成像，大大增加了对场景的观测视角。

但是，现有弧形阵列微波成像方法主要以实现对固定中心的环状区域场景进行观测，未提及当平台进行匀速直线运动时的针对弧形阵列微波的一种连续成像模式及方法。目前，国内外均尚未给出有关于滑动式弧形阵列微波成像模式及方法。因此，尚不能解决当平台匀速直线运动时的360°大视角高分辨率连续观测成像。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面，本发明提供了一种滑动式弧形阵列微波成像方法，其能够在空中平台为匀速直线运动时进行360°大视角高分辨率连续观测成像。

所述技术方案如下：

本发明的一个目的是提供了一种滑动式弧形阵列微波成像方法：包括

获取搭载微波成像系统的空中平台飞行的位置信息；

基于空中平台的飞行参数和微波成像系统的参数设置空中平台的滑动间距；

至少根据该滑动间距，对目标场景进行扫描；

收集目标场景响应于所述扫描的散射回波；

基于散射回波，进行成像。

根据本发明的一个方面，具体包括以下步骤：

S1在空中平台搭载微波成像系统和惯性导航测量系统进行飞行时，通过所述惯性导航测量系统获得所述空中平台在空中的当前位置信息；

S2根据所述空中平台的飞行姿态和所述微波成像系统的参数，在所述微波成像系统中设置所述空中平台的滑动间距；

S3根据所述当前位置信息和所述滑动间距，通过所述微波成像系统中的微波开关网络控制所述微波成像系统中的弧形接收阵列天线的接收天线阵元与弧形发射阵列天线的发射天线阵元之间的切换，实现对地面场景进行瞬时环状扫描；

S4通过所述微波开关网络控制所述接收天线阵元接收并存储通过所述瞬时环状扫描获得的所述地面场景的散射回波；

S5对所述散射回波进行成像处理以获得所述空中平台的周围的所述地面场景的微波图像。

进一步地，在步骤S2中，所述飞行姿态包括所述空中平台的飞行高度，所述微波成像系统的参数包括所述弧形阵列的半径、所述弧形接收阵列天线的入射角或所述弧形发射阵列天线的入射角和俯仰向-3dB波束宽度。

具体地，所述成像观测最远地距的表达式为：

所述成像观测最近地距的表达式为：