发明名称 基于INS的机载SAR实时运动补偿方法
摘要 本发明涉及一种基于INS的机载SAR实时运动补偿方法,通过对SAR成像几何模型的运动误差分析,得出实时成像运动补偿中首先需要补偿雷达视线方向上的运动误差,同时分析得出方位向还残留有航向耦合误差相位,这也是需要在方位进一步精补偿的原因,不过此误差相位可以根据实际的分辨率和参数情况分为可以忽略和不可忽略。
申请公布号 CN105403887A 申请公布日期 2016.03.16
申请号 CN201510990405.9 申请日期 2015.12.25
申请人 西安电子工程研究所 发明人 李刚飞;张涛;张雨轮;张晓东
分类号 G01S13/90(2006.01)I 主分类号 G01S13/90(2006.01)I
代理机构 西北工业大学专利中心 61204 代理人 王鲜凯
主权项 一种基于INS的机载SAR实时运动补偿方法,其特征在于步骤如下:步骤1:进入成像录取数据前,根据天线波束稳定指向矢量的航向角α<sub>0</sub>和下视角β<sub>0</sub>计算波束稳定指向矢量U<sub>los</sub>和航向单位矢量U<sub>fly</sub>:U<sub>los</sub>=[cosβ<sub>0</sub>sinα<sub>0</sub>,cosβ<sub>0</sub>cosα<sub>0</sub>,‑sinβ<sub>0</sub>]U<sub>fly</sub>=[sin(α<sub>0</sub>‑90),cos(α<sub>0</sub>‑90),0]步骤2:录取数据过程中,每当收到一次距离向回波,将回波的东北天速V<sub>e</sub>(t<sub>m</sub>),V<sub>n</sub>(t<sub>m</sub>),V<sub>s</sub>(t<sub>m</sub>)与U<sub>los</sub>点乘后再积分得到R<sub>co</sub>(t<sub>m</sub>);R<sub>co</sub>(t<sub>m</sub>)=‑∫U<sub>los</sub>·[V<sub>e</sub>(t<sub>m</sub>),V<sub>n</sub>(t<sub>m</sub>),V<sub>s</sub>(t<sub>m</sub>)]dt<sub>m</sub>步骤3:基于R<sub>co</sub>(t<sub>m</sub>)进行距离向的相位校正和包络补偿;步骤4:数据录取结束后,根据航向速度V<sub>fly</sub>(t<sub>m</sub>)计算方位的多普勒调频率K<sub>a</sub>(t<sub>m</sub>):<maths num="0001" id="cmaths0001"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>K</mi><mi>a</mi></msub><mrow><mo>(</mo><msub><mi>t</mi><mi>m</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mo>-</mo><mfrac><mrow><mn>2</mn><msubsup><mi>V</mi><mrow><mi>f</mi><mi>l</mi><mi>y</mi></mrow><mn>2</mn></msubsup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>t</mi><mi>m</mi></msub><mo>)</mo></mrow></mrow><mrow><msub><mi>&lambda;R</mi><mi>s</mi></msub></mrow></mfrac></mrow>]]></math><img file="FDA0000889919810000011.GIF" wi="363" he="135" /></maths>V<sub>fly</sub>(t<sub>m</sub>)=U<sub>fly</sub>·[V<sub>e</sub>(t<sub>m</sub>),V<sub>n</sub>(t<sub>m</sub>),V<sub>s</sub>(t<sub>m</sub>)]其中,R<sub>s</sub>是雷达理想航迹慢时间0时刻处到点目标的距离,λ为波长;根据多普勒调频率K<sub>a</sub>(t<sub>m</sub>)计算方位所需的补偿相位<img file="FDA0000889919810000012.GIF" wi="165" he="63" /><img file="FDA0000889919810000013.GIF" wi="806" he="135" />ΔK<sub>a</sub>(t<sub>m</sub>)=K<sub>a</sub>(t<sub>m</sub>)‑mean(K<sub>a</sub>(t<sub>m</sub>))其中,T表示方位成像处理时间;ΔK<sub>a</sub>(t<sub>m</sub>)为相对于理想多普勒调频率的误差,mean()表示平均,mean(K<sub>a</sub>(t<sub>m</sub>))是方位脉压所需的调频率;用<img file="FDA0000889919810000014.GIF" wi="143" he="62" />进行方位补偿,并利用mean(K<sub>a</sub>(t<sub>m</sub>))进行方位脉压;步骤5:如果对方位成像结果不满意,在方位向采用重叠MD方法对K<sub>a</sub>(t<sub>m</sub>)进行估计,根据步骤4再进行方位补偿和方位脉压。
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