[发明专利]一种高分宽幅星载马赛克SAR成像处理方法及系统

说明书

本发明公开了一种高分宽幅星载马赛克SAR成像处理方法及系统，其中，该方法提出和分析了大斜视角下用高精度距离徙动校正算法(RMA)做距离徙动校正(RCMC)后的方位信号扩展问题，然后通过方位分子孔径升采样+方位信号扩展+RMA‑RCMC+方位尺度变标+方位SPECAN的成像处理方式解决了多普勒中心频率随距离频率的变化、等效速度二维空变和大斜视高精度RCMC，实现了高分宽幅马赛克SAR的高精度成像。该方法相比较于两步式等其他算法，得到的图像采样单元和分辨率量级更相当，有更高的数据处理效率，且有效解决了子孔径方法处理高分宽幅马赛克的局限性。同时，本发明中算法精度高、稳健且实用性强。

技术领域

本发明属于空间微波雷达信号处理领域，尤其涉及一种高分宽幅星载马赛克SAR成像处理方法及系统。

背景技术

星载SAR系统在对海陆目标进行高分宽幅侦察和确认的应用中，为了获取方位分辨率比扫描模式(ScanSAR)和TOPSAR模式高的宽幅SAR成像能力，需要采用马赛克SAR(Mosaic-SAR)模式，通过方位波束大转角扫描和距离波束切换来保证方位高分辨率和距离宽测绘带。利用星载Mosaic-SAR实现高分宽幅，特别是要求方位向高分辨率宽测绘带时，方位向波束扫描角会非常大，甚者能达到±30°。此时，Mosaic-SAR成像处理面临的难点有大斜视角下二维强耦合、大转角解方位模糊和等效速度空变等。

目前，关于星载Mosaic-SAR成像研究的主流方向是从解方位模糊的角度出发进行burst成像并定位，然后进行图像拼接得到Mosaic-SAR图像，且解方位模糊的方法有子孔径方法和传统两步式方法两种。在Mosaic-SAR处理中，子孔径方法能得到的图像采样单元和分辨率量级更相当，有更高的数据处理效率，但该算法的的推导过程是基于正侧视和方位小转动扫描角的，没有考虑高分宽幅Mosaic-SAR的成像特性，仅适用于低分辨率窄测绘幅宽，若直接应用在高分宽幅Mosaic-SAR中会出现RMA-RCMC和双曲到二次尺度变标后方位信号子孔径时域折叠，得不到有效聚焦的SAR图像。同时，针对星载高分辨率宽幅大扫描角马赛克成像的特性分析和处理算法的公开文献基本没有。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，针对现有方法不能解决星载高分宽幅Mosaic-SAR成像处理的问题，提供了一种高分宽幅星载马赛克SAR成像处理方法及系统，有效实现了高分宽幅马赛克SAR的高精度成像。