[发明专利]基于星艇前视双基地SAR图像区域感知识别方法及系统

说明书

本发明提供一种星艇前视双基地SAR图像的区域感知识别系统及方法，卫星照射源发射装置沿着卫星轨道飞行，并连续不断的发射射频信号，实现对海面区域的照射；无人艇的区域感知识别装置按照预先设置的波束指向对准设定区域，接收预定目标区域的反射回波；根据所述回波信号获取高分辨率双基地SAR图像。最后根据识别的图像检测周边障碍物信息。采用本发明所述的星艇前视双基地SAR图像感知与识别装置及方法，可以通过收发分置的方式实现无人艇全天候前视成像，形成全天候、全天时、全程高分辨成像感知与识别能力，确保无人艇在恶劣天候条件下能感知周边图像并识别周边的危险障碍物，提升无人艇作业的安全性。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，具体涉及一种星艇前视双基地SAR(SyntheticAperture Radar，SAR)图像的区域感知识别方法及系统。

背景技术

双基地SAR(Synthetic Aperture Radar，SAR)的研究属于合成孔径雷达领域内的热点，双基地SAR是指发射天线与接收天线分置在不同平台，其发展优势在于接收端处于无源状态，系统的隐蔽性好，抗干扰能力强，通过不同的目标散射角度可以获得更多的信息，基于星载照射源的双基地合成孔径雷达(Bistatic Synthetic Aperture Radar,BSAR)是指利用已在轨卫星包括SAR卫星、导航卫星、通信卫星等作为发射机，采用其它平台包括飞艇、飞机、汽车及固定站等搭载接收机的雷达系统，具有成本低廉、配置灵活、战场生存能力强等技术优势。

现有无人艇感知识别装置的图像主要依靠摄像头获取艇前方、侧方及后方信息，辅以测距雷达监测艇周围是否有障碍物。目前的摄像头获取的图像具有图像清晰、分辨率高等优点。但基于摄像头和测距雷达的感知与识别装置在具有上述优点且得到利用的同时，也存在诸多缺点，在海面水汽较重、多云或雨天等恶劣天候条件下，无法获取艇前方、侧方和后方的清晰图像，从而无人艇作业的信息量大大降低。针对上述技术问题，现有技术中还没有非常好的解决方案，因此，如何利用基于星载照射源的前视双基地SAR技术实现无人艇获取目标区域清晰图像成为本发明索要解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种基于星艇前视双基地SAR图像的区域感知识别方法及系统，实现无人艇清晰获取目标区域图像以及周边障碍物信息，提升无人艇作业的安全性。

根据本发明的一个实施例，本发明提供了一种基于星艇前视双基地SAR图像区域感知识别系统，所述系统包括卫星照射源发射装置、无人艇的区域感知识别装置以及卫星与无人艇之间进行通信的传输链路，其中，所述卫星照射源发射装置沿着卫星轨道飞行，并连续不断的发射射频信号，实现对海面区域的照射，区域感知识别装置用于按照预先设置的波束指向对准设定区域，接收预定目标区域的反射回波，根据所述回波信号获取高分辨率双基地SAR图像。

优选的，所述卫星照射源发射装置包括第一GPS模块、信号处理模块、收发模块、第一信号源、第一同步系统、第一航姿模块、功放模块；所述信号处理模块用于接收所述第一同步系统发送的脉冲触发信号，产生基带信号，并通过差分的方式发送至第一信号源；所述第一信号源用于产生单频信号作为载波，将接收到的基带信号通过IQ调制，得到射频信号，并将该射频信号发送至功放模块；所述功放模块用于在开关信号信号作用下将射频信号功率放大，并将放大后的信号发送至收发模块；所述收发模块用于接收来自功放模块的射频信号并按照一定指向角发送到自然空间；所述第一同步系统用于接收来自信号处理模块的时钟相参信号实现时钟相参的情况下，将该信号分频产生触发脉冲返回至信号处理模块；所述第一航姿模块用于接收第一GPS信号，输出相关参数数据，并传输至第一同步系统。