[发明专利]一种基于星车前视双基地SAR图像辅助驾驶系统及方法

权利要求书

1.一种基于星车前视双基地SAR图像的辅助驾驶系统，其特征在于，所述系统包括：卫星照射源发射装置、车载辅助驾驶装置以及卫星与车载辅助驾驶装置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，车载辅助驾驶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；

其中，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GPS信号，输出相关参数数据，并传输至第一同步系统；

所述参数数据包括经纬度、海拔、速度、航向角、俯仰角以及GPS秒脉冲信息；

所述车载辅助驾驶装置包括第二GPS模块、车载信号处理模块、车载收发模块、车载信号源、第二同步系统、第二航姿模块、数据采集处理模块；

所述车载收发模块用于接收被目标区域反射的射频信号，并将该信号传送至车载信号处理模块，所述车载信号处理模块接收到所述射频信号后进行信号处理，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车载辅助驾驶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；

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，辅助驾驶系统的斜距历程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汽车接收装置的斜距，v_t为卫星速度，v_r为汽车速度，θ_t为卫星发射装置斜视角，为汽车接收端前视角，t为方位时间；

对于静止目标区域，将运动目标置零；

回波的表达式为：

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，λ为信号波长；

车载辅助驾驶装置对反射回波进行AD采样、数字正交解调和脉冲压缩，并进行运动补偿与校正，输出高分辨双基地SAR图像；

车载辅助驾驶装置根据获取的高分辨双基SAR图像和周边障碍物的距离信息，输出辅助驾驶信息。

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与所述车载辅助驾驶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车载辅助驾驶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。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述车载辅助驾驶装置还包括车载高分辨图像信号处理及辅助驾驶模块、障碍物检测模块、识别模块；

其中，所述车载高分辨图像信号处理及辅助驾驶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，所述障碍物检测模块用于根据所述SAR图像获取所述车载辅助驾驶装置周边障碍物的位置信息，所述识别模块用于根据所述SAR图像进行图像识别，并判断检测到的障碍物的危险程度，并对车载辅助驾驶装置所在车辆进行实时安全控制。