[发明专利]一站固定双站低频超宽带SAR运动目标检测与成像方法

说明书

本发明提供一种一站固定双站低频超宽带SAR运动目标检测与成像方法，该方法采用多通道静止目标杂波抑制方法对运动目标进行检测、采用频域成像方法对静止目标杂波抑制后的回波信号进行成像处理，能够有效的抑制静止目标杂波并具有很高的成像效率；一站固定双站低频超宽带SAR结构相对简单，由于发射站固定，当不同通道运动到参考通道先前位置时等效相位中心没有发生偏移，因此不需要对各通道回波信号做相位补偿处理，使得方法更加简单。

技术领域

本发明涉及雷达技术领域，更具体地，涉及一种一站固定双站低频超宽带SAR运动目标检测与成像方法。

背景技术

当前，现代化战场是一个信息化战场，对战场信息掌握得越多，则对局势的把握和做出的决策就能更加准确。在现代战争中，作战双方越来越重视对己方军事目标的隐蔽，同时我国边境地理形势复杂、很多区域丛林密布，常规雷达系统难以对丛林中的隐蔽目标进行有效地探测和侦察。因此，对隐蔽目标探测技术的研究能为我国丛林探测侦察装备的研制提供重要的理论和技术支持，能在作战时提供丰富的丛林隐蔽地面目标信息，具有重要的军事意义。

然而，在实际作战中，仅仅获取地面静止目标信息已经不能满足战场的需求，为了及时发现敌方军事意图以便于对我方的军事部署做出调整，对战场中运动目标信息(如坦克、装甲车、运输车以及作战人员等)的侦察显得越来越重要。相对于隐蔽地面静止目标而言，隐蔽地面运动目标具有较为复杂的运动状态，因此对丛林环境下的隐蔽地面运动目标进行检测和成像面临着更为严峻挑战。

低频超宽带合成孔径雷达(SAR)由于工作频率较低、波长较长，因此具有良好的叶簇穿透探测性能和高分辨成像能力，适用于对隐蔽目标的探测和侦察。目前，国内外对低频超宽带SAR系统的研制主要集中于单站模式，而对双站低频超宽带SAR系统的研制较少。双站低频超宽带SAR结合了双站SAR和低频超宽带SAR的优势，具备了较高安全性和较强抗干扰能力，同时也具有探测距离大、合成孔径较短、对隐蔽(运动)目标探测侦察能力强的特点，能够满足对战场隐蔽目标高分辨率探测与侦察的需求。

但是，现有的双站低频超宽带SAR基本是针对静止目标设计的，在作战时虽然也能够提供丰富的地面信息，但是却不能对运动目标进行有效地成像。由于运动目标存在复杂的运动状态，因此对运动目标的检测与成像的难度更大，如对运动目标进行检测时怎样有效消除静止目标杂波、如何校正由于目标运动而产生的更加复杂的距离徙动等。

目前，现有的运动目标检测方法大致可分为两大类：第一大类是根据运动目标回波信号的特性来描述，这类方法主要应用在单通道SAR系统中；第二大类方法是从杂波抑制的角度考虑的，这类方法主要应用在多通道SAR系统中。单通道SAR系统抑制静止杂波的方法一般为采用滤波器滤波(如频域滤波)，原理较为简单且易于实现。但是，单通道SAR系统主要存在几点不足：(1)对于淹没在主瓣杂波谱内的慢速运动目标不易检测；(2)要求脉冲重复频率(PRF)较高；(3)不能精确地确定运动目标方位向位置。而现有的多通道静止杂波抑制方法(如双通道的相位中心偏置天线技术、三通道的空时自适应处理等)仅适用于接收机和发射机均在运动情况下的单站模式或者平飞/顺飞双站模式等，而对于一站固定模式的双站低频超带宽SAR并不能直接应用。

多通道静止杂波抑制方法不仅可以克服单通道的不足，而且多通道能接收更多的回波信息，得到的成像结果精度更高。单站模式或平飞/顺飞双站模式由于接收机、发射机均在运动，因此在应用多通道回波信息进行静止目标杂波抑制时需要对多个信号的相位中心进行校正。而一站固定双站低频超带宽SAR中由于存在固定站(接收机或发射机)，所以不需要对信号的相位中心进行校正。

发明内容

本发明提供一种一站固定双站低频超宽带SAR运动目标检测与成像方法，该方法可克服现有单站SAR或双站SAR的多通道静止目标杂波抑制方法不能直接应用于一站固定双站低频超宽带SAR静止目标杂波抑制的处理问题。

为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：