[发明专利]双基地合成孔径雷达盲定位方法

说明书

本发明公开了一种双基合成孔径雷达盲定位方法，首先在回波域进行距离向脉冲压缩，使用一阶Keystone变换去除一阶距离走动，构造高阶距离徙动补偿因子进行高阶距离徙动校正，使相同点目标的能量集中在同一个距离门内；然后使用分数阶傅里叶变换估计强点目标的多普勒参数；最后建立定位方程，计算估计目标点理论多普勒参数，根据最小二乘准则进行约束，多次迭代获得收敛解，求解场景中心点的位置，再根据定位目标与场景中心点的相对位置关系确定目标的位置。相比于传统的定位方法，本发明的方法不依赖于载机平台的航姿信息，有效解决了实际飞行过程中惯导系统航姿信息误差较大下定位不准及航姿信息缺失情况下定位精度不高或者不能定位的问题。

技术领域

本发明属于雷达盲定位技术领域，具体涉及双基合成孔径雷达在航姿信息误差较大或者缺失情况下多强点联合目标定位方法。

背景技术

双基合成孔径雷达(SAR，Synthetic Aperture Radar)由于收发平台分置，与单基SAR相比：获取目标能力更强；探测距离更远；观测场景更加灵活以及保密性抗干扰能力更强等等。而定位作为SAR中至关重要的环节之一，结合双基SAR的种种优势，对双基SAR目标定位的研究探索具有相当可观的实用价值。

SAR在对地观测过程中，目标定位算法可以依赖于一些静态特征地标，然后对SAR图像进行调整，以实现目标定位；SAR体制中常见的定位模型是距离-多普勒(RD)定位模型，是由JOHN C.CURLANDER在20世纪80年代早期提出的，主要思想是构建目标-载机平台距离方程，多普勒方程以及地球模型，目标的位置由上述方程联立求解；随后有在RD定位模型基础上引入的DEM数据信息，使得RD定位方法的精度得以进一步提高；以及使用在导弹制导系统上的景象匹配方法也是在RD定位方法的基础上延拓的。上述提及的这些定位方法都过分依赖于航姿信息，而惯导系统在长时间飞行过程中累计误差也较大，因此难以满足高精度定位系统；而受限于定位方法，一旦缺失航姿信息，上述定位方法不能够实现定位。

发明内容

针对背景技术存在的上述问题，本发明提出了一种双基地合成孔径雷达盲定位方法。

本发明的技术方案是：一种双基地合成孔径雷达盲定位方法，具体包括如下步骤：

S1.建立双基SAR目标定位模型，并完成模型参数初始化；

在直角坐标系下，场景中心点坐标为O点(X_o,Y_o,0)，两站之间沿着与Y轴平行的方向保持平飞，速度分别为V_T，V_R，发射站、接收站坐标分别为(X_T,Y_T,Z_T)，(X_R,Y_R,Z_R)，发射站在方位0时刻相对于场景中心点的俯仰角和方位角分别为β_T，接收站在方位0时刻相对于场景中心点的俯仰角和方位角分别为β_R；

S2.获取SAR的点目标回波，假设发射站发射信号是线性调频信号(LFM)，则接收站从点目标P(x,y)接收到的回波信号解调后为：

其中，rect_r，rect_a分别是距离向和方位向的包络，η，τ分别是方位向时间和距离向时间，λ是波长，c是光速，K_r代表距离向LFM信号的调频率，T_a是方位向合成孔径时间，η_R是波束中心时刻，R(η；x,y)是双基距离历史；

S3.对回波信号S(η,τ；x,y)进行距离徙动校正；

S4.从完成距离徙动校正后的回波信号S₃(η_m,τ；x,y)中选取强点目标进行分数阶傅里叶变换(FrFT)，估计相应目标点方位0时刻的多普勒频率和多普勒调频率