[发明专利]一种星地前视双基地SAR图像区域监视方法及系统

权利要求书

1.一种基于星地前视双基地SAR图像的区域监视系统，其特征在于，所述系统包括：卫星照射源发射装置、地面的区域监视装置以及卫星与地面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，实现对地面区域的照射，地面的区域监视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；

所述卫星照射源发射装置包括第一航姿模块、第一同步系统，所述第一航姿模块用于接收GPS信号，输出参数数据，并传输至第一同步系统；

所述地面的区域监视装置包括据采集处理模块、第二同步系统、第二航姿模块、第二GPS模块，所述数据采集处理模块用于对处理后的射频信号进行采样获取回波信号后进行存储，并从所述第二同步系统读取由第二航姿模块通过第二GPS模块获取的参数数据，对应地插入到每一帧回波中；

所述卫星照射源发射装置与所述地面的区域监视装置根据所述传输链路传输各自的位置定位信息以及预设目标区域位置定位信息，在卫星照射源发射装置的第一伺服模块与区域监视装置的第二伺服模块中进行天线值解算，根据解算结果对天线实时调整，实现空间同步；

所述区域监视装置还包括高分辨图像感知模块，用于对接收到的回波信号进行AD采样、数字正交解调、脉冲压缩，并进行运动补偿和校正，输出高分辨双基地SAR图像；

所述接收预定目标区域的反射回波，包括：

实时接收被目标区域反射的射频信号；

对接收到的射频信号进行处理，再通过触发控制信号延时、采样，获取回波数字信号；所述目标区域包括静止目标区域和运动目标区域；

对于运动目标区域，系统的斜距历程R(t)为：

其中，R_t0为合成孔径中心时刻卫星发射装置的斜距，R_r0为合成孔径中心时刻地面接收装置的斜距，v_t为卫星速度，v_r为地面速度，θ_t为卫星发射装置斜视角，为地面接收端前视角，t为方位时间；

获取的回波信号为：

其中，c为光速，ω_r(τ)和ω_a(t)分别为距离向信号包络和方位向信号包络，K_r为信号调频率，τ为距离向时间；

对于静止目标区域，将运动目标置零。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述卫星照射源发射装置包括第一GPS模块、第一信号处理模块、第一收发模块、第一信号源、第一同步系统、第一航姿模块、功放模块；

所述第一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作用下将射频信号功率放大，并将放大后的信号发送至第一收发模块；所述第一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第一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第一信号处理模块。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述地面的区域监视装置包括第二GPS模块、第二信号处理模块、第二收发模块、第二信号源、第二同步系统、第二航姿模块、数据采集处理模块；

所述第二收发模块用于接收被目标区域反射的射频信号，并将该信号传送至第二信号处理模块，所述第二信号处理模块接收到所述射频信号后进行信号处理；

所述卫星照射源发射装置与所述地面的区域监视装置通过所述第一同步系统和所述第二同步系统对时间/频率进行对准，确保时频同步。

4.一种基于星地前视双基地SAR图像区域监视方法，其特征在于，所述方法基于如权利要求1-3中任一项所述的系统进行执行，所述方法包括如下步骤：

S1、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，实现对地面区域的照射；

S2、地面的区域监视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；

S3、根据所述回波信号获取高分辨率双基地SAR图像。