机动轨迹大斜视SAR成像方法、装置及终端设备与流程

技术特征：
1.一种机动轨迹大斜视sar成像方法，其特征在于，包括：基于预先构建的斜距模型获取大斜视下sar的第一回波信号；去除所述第一回波信号中的多普勒频移项和快时间二次耦合项，得到第二回波信号；根据预设的线性距离徙动校正函数和距离时域扰动函数对所述第二回波信号进行距离向处理，得到第三回波信号；根据预设的方位时域扰动函数、方位频域相位滤波函数和高次相位补偿函数对所述第三回波信号进行方位向处理，得到大斜视下sar的聚焦图像。2.如权利要求1所述的机动轨迹大斜视sar成像方法，其特征在于，所述斜距模型的构建方法包括：在每个合成孔径时段内建立空间坐标系xoyz，空间坐标系的xoy平面为地平面，空间坐标系的z轴为地平面法向量方向，t
a
＝0时sar的合成孔径中心点为b(0,0,h)；当sar在空间坐标系xoyz中以加速度a＝(a
x
,a
y
,a
z
)进行恒加速度曲线运动经过t
a
＝0时sar的合成孔径中心点b时，sar的三维速度为v＝(v
x
,0,v
z
)，经过时间t
n
后sar移动到点c，此时sar在xoy平面上的波束照射中心点q[x
n
(r
n
,t
n
),y
n
(r
n
,t
n
)]的瞬时斜距为r
n
，则建立斜距模型对斜距模型在t
r
＝0处和t
a
＝t
n
处进行泰勒展开，将斜距模型重写为式中，t
a
为慢时间变量，t
r
为快时间变量，f
a
为方位多普勒频率，λ为sar的发射信号波长，k
i
(r
n
,t
n
)为第i阶泰勒级数展开系数，n为泰勒阶数。3.如权利要求2所述的机动轨迹大斜视sar成像方法，其特征在于，基于预先构建的斜距模型获取的大斜视下sar的第一回波信号为：去除多普勒频移项和快时间二次耦合项后得到的第二回波信号为：上式中，γ为调频率，c为光速，为多普勒频移项，exp(j2πf
a
t
r
)为快时间二次耦合项。4.如权利要求3所述的机动轨迹大斜视sar成像方法，其特征在于，根据预设的线性距离徙动校正函数和距离时域扰动函数对所述第二回波信号进行距离向处理，得到第三回波信号，包括：
对所述第二回波信号进行距离向分块和方位向快速傅里叶反变换；根据所述线性距离徙动校正函数对所述第二回波信号进行第一校正处理；根据所述距离时域扰动函数对所述第二回波信号进行第二校正处理；对所述第二回波信号进行方位向快速傅里叶变换，并对所述第二回波信号进行距离压缩处理，以及将距离压缩处理后的所述第二回波信号进行距离向快速傅里叶变换，得到所述第三回波信号。5.如权利要求4所述的机动轨迹大斜视sar成像方法，其特征在于，所述线性距离徙动校正函数为：所述距离时域扰动函数为：距离向处理后得到的所述第三回波信号为：上式中，k
10
为k1(r
n
；t
n
)中的非空变部分，q
i
为距离扰动系数，f
r
为距离多普勒频率，f
c
为sar的载频，t
p
为sar的发射信号脉冲宽度，w
a
(t
a
)为方位向窗宽，φ
a
(t
a
；r
new
)为目标方位时域调制相位，6.如权利要求3所述的机动轨迹大斜视sar成像方法，其特征在于，根据预设的方位时域扰动函数、方位频域相位滤波函数和高次相位补偿函数对所述第三回波信号进行方位向处理，得到大斜视下sar的聚焦图像，包括：对所述第三回波信号进行方位向快速傅里叶反变换，并根据所述方位时域扰动函数对所述第三回波信号进行第三校正处理；对第三校正处理后的所述第三回波信号进行方位向快速傅里叶变换，并根据所述方位频域相位滤波函数对所述第三回波信号进行第四校正处理；对第四校正处理后的所述第三回波信号进行方位向快速傅里叶反变换，并根据所述高次相位补偿函数补偿所述第三回波信号的高次相位；对补偿后的所述第三回波信号进行方位向快速傅里叶变换，并对所述第三回波信号进行方位压缩处理，以及对方位压缩处理后的所述第三回波信号进行方位向快速傅里叶反变换，得到大斜视下sar的聚焦图像。7.如权利要求6所述的机动轨迹大斜视sar成像方法，其特征在于，所述方位时域扰动函数为：所述方位频域相位滤波函数为：
所述高次相位补偿函数为：方位向处理后的所述第三回波信号为：上式中，r
f
为距离向处理后重新定义的距离单元，p
i
为方位扰动系数，e0(r
f
,t
n
)为常数相位，f
r
为距离多普勒频率，t
p
为sar发射信号脉冲宽度，w
a
(t
a
)为方位向窗宽，k
10
为k1(r
n
；t
n
)中的非空变部分。8.一种机动轨迹大斜视sar成像装置，其特征在于，包括：获取模块，用于基于预先构建的斜距模型获取大斜视下sar的第一回波信号；第一处理模块，用于去除所述第一回波信号中的多普勒频移项和快时间二次耦合项，得到第二回波信号；第二处理模块，用于根据预设的线性距离徙动校正函数和距离时域扰动函数对所述第二回波信号进行距离向处理，得到第三回波信号；第三处理模块，用于根据预设的方位时域扰动函数、方位频域相位滤波函数和高次相位补偿函数对所述第三回波信号进行方位向处理，得到大斜视下sar的聚焦图像。9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。

技术总结
本发明适用于SAR成像技术领域，提供了一种机动轨迹大斜视SAR成像方法、装置及终端设备，所述方法包括：基于预先构建的斜距模型获取大斜视下SAR的第一回波信号；去除第一回波信号中的多普勒频移项和快时间二次耦合项，得到第二回波信号；根据预设的线性距离徙动校正函数和距离时域扰动函数对第二回波信号进行距离向处理，得到第三回波信号；根据预设的方位时域扰动函数、方位频域相位滤波函数和高次相位补偿函数对第三回波信号进行方位向处理，得到大斜视下SAR的聚焦图像。本发明能够提高大斜视下SAR的成像质量。大斜视下SAR的成像质量。大斜视下SAR的成像质量。


技术研发人员：熊旭颖 马彦恒 褚丽娜 李秉璇 侯晓泽
受保护的技术使用者：中国人民解放军陆军工程大学
技术研发日：2021.07.13
技术公布日：2021/10/19