[发明专利]一种全极化旋转微变监测雷达成像方法和雷达系统

说明书

本发明提供了一种雷达成像方法和雷达系统。所述雷达系统包括旋转机构，所述旋转机构安装有发射天线和接收天线，所述雷达成像方法包括：通过控制所述旋转机构进行旋转，通过所述接收天线接收在所述旋转机构处于多个不同角度的情况下的散射回波，其中，所述散射回波为通过所述发射天线发射的发射波经由检测区域散射而形成，所述检测区域与所述旋转机构的轴线的距离大于所述旋转机构的旋转半径；根据所述散射回波进行成像。本申请实施例的雷达成像方法和雷达系统能够首先通过控制所述旋转机构进行旋转，通过所述接收天线接收在所述旋转机构处于多个不同角度的情况下的散射回波，然后根据散射回波进行成像，从而在保证检测精度的同时实现了更大的监测范围。

技术领域

本发明涉及微波遥感领域，特别涉及一种极化旋转微变监测雷达成像方法和雷达系统。

背景技术

滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害严重威胁着人民的生命财产安全，所以针对易发生灾害地区形变的持续监测预警对于灾害的预防具有重要意义。目前，主流的形变监测方式为以微波作为探测手段的地基微变监测雷达，其在边坡岩体及土体的位移、沉降、滑坡、倾斜或建筑物、构筑物及其地基等形变监测预警方面具有重大的应用潜力。目前，国内外现有的微变监测雷达系统的实现方式主要是通过轨道运动来合成长孔径天线。通过轨道运动来合成长孔径天线的微变监测雷达系统主要有欧盟综合研究中心(JRC)研制LISA系统、意大利IDS公司的IBIS—L系统、荷兰FASTGBSAR系统，雷达天线在线性轨道做线性往复运动来合成长孔径天线，从而实现方位向的高分辨率，利用雷达主机发射信号实现距离向的分辨率，至此获得了被监测范围的二维图像，然后将目标区域的扫描监测结果与之前获得的扫描监测数据进行比较，最终提取出形变信息。但是在大监测范围的场景下，该方式仍有改进的空间。

申请内容

本申请提供了一种全极化旋转微变监测雷达成像方法和雷达系统，能够在保证检测精度的同时实现大监测范围。

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种全极化旋转微变监测雷达成像方法，由雷达系统执行，其特征在于，所述雷达系统包括旋转机构，所述旋转机构安装有发射天线和接收天线，所述方法包括：

通过控制所述旋转机构进行旋转，通过所述接收天线接收在所述旋转机构处于多个不同角度的情况下的散射回波，其中，所述散射回波为通过所述发射天线发射的发射波经由检测区域散射而形成，所述监测区域与所述旋转机构的轴线的距离大于所述旋转机构的旋转半径；

根据所述散射回波进行成像。

作为优选，所述控制所述旋转机构进行旋转，包括：

每次以预定旋转角度控制所述旋转机构进行旋转，所述预定旋转角度与所述发射天线或所述接收天线在其随所述旋转机构旋转的轨迹的切线的方向相对于所述监测区域与所述旋转机构的中心连线的方向之间的角度负相关。

作为优选，所述预定旋转角度满足如下公式：θ1＝COS(θ2)*π/N+π/100N，其中θ2指示所述发射天线或所述接收天线在其随所述旋转机构旋转的轨迹的切线的方向相对于所述监测区域与所述旋转机构的中心连线的方向之间的角度，N为正整数。

作为优选，所述发射天线为双极化发射天线，所述接收天线为双极化接收天线，所述发射波包括水平极化波和垂直极化波，所述散射回波包括水平极化散射回波和垂直极化散射回波，

所述根据所述散射回波进行成像，包括：

根据所述水平极化波和所述垂直极化波、以及所述水平极化散射回波和所述垂直极化散射回波分别形成的四个通道，生成脉冲信号，进行成像。

本发明实施例同时提供一种全极化旋转微变监测雷达系统，其特征在于，包括：旋转机构，所述旋转机构安装有发射天线和接收天线；

成像装置，包括：

旋转模块，