一種固定發(fā)射站雙基前視sar動目標檢測方法與成像方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于雷達技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及合成孔徑雷達（Synthetic Aperture Radar， SAR)成像技術(shù)中的固定發(fā)射站雙基前視SAR動目標檢測方法與成像方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 合成孔徑雷達（Synthetic Aperture Radar，SAR)是一種全天時、全天候的現(xiàn)代高 分辨率微波遙感成像雷達，它利用雷達天線和目標區(qū)域間的相對運動來獲得空間的高分辨 率。在軍事偵察、地形測繪、植被分析、海洋及水文觀測、環(huán)境及災(zāi)害監(jiān)視、資源勘探以及地 殼微變檢測等領(lǐng)域，合成孔徑雷達發(fā)揮了越來越重要的作用。
[0003] 雙基前視SAR作為新興的SAR技術(shù)，可以在接收機站前視區(qū)域形成正交的等距離 線-等多普勒線，因此可以對接收站正前視區(qū)域進行成像，彌補了單基SAR的很多不足，在 飛機航行、著陸、物資空投等方面有著至關(guān)重要的作用。固定發(fā)射站雙基前視SAR(SBF-SAR) 是雙基前視SAR的一種模式，它的發(fā)射站位于地球同步衛(wèi)星或臨近空間飛行器等靜止平 臺，側(cè)視發(fā)射信號；接收站位于運動的航空平臺上，接收正前方區(qū)域返回的回波信號。
[0004] 動目標（MT)的檢測和成像技術(shù)在交通控制、戰(zhàn)場監(jiān)測、港口監(jiān)控等方面擁有巨大 的應(yīng)用空間。因此，固定發(fā)射站雙基前視SAR動目標檢測與成像具有非常重要的研宄意義。
[0005] 在文獻：Bistatic forward-looking SAR :Theory and challenges，J. Wu， J. Yang，Y. Huang，H，Yang and H. Wang，Radar Conference，2009IEEE，2009 和 An omega-K imaging algorithm for bistatic forward-looking SAR with stationary transmitter， J. ffu, Y. Huang, J. Yang, P. Gao, a. ff. L. Zhe Liu and H, Yang, Synthetic Aperture Radar(APSAR)，20113rd International Asia-Pacific Conference on, 2011，pp. 1-2 中，對 靜止場景的成像方法進行了研宄。但對于MT成像，由于MT的非合作運動所產(chǎn)生的未知距 離徙動及疊加的方位調(diào)制信號，上述關(guān)于制止場景的理論和方法將不能應(yīng)用于SBF-SAR的 MT成像。
[0006] 在文獻：Moving target imaging algorithm for SAR data, S. fferness, ff. Carrara, L. Joyce, and D. Franczak, Aerospace and Electronic Systems, IEEE Transactions on, vol. 26，no. 1，pp. 57-67, 1990,文獻：Theory of Synthetic Aperture Radar imaging of a moving target, J. K. Jao, Geoscience and Remote Sensing, IEEE Transactions on，vol. 39, no. 9，pp. 1984-1992, 2001，以及文獻：Ground moving targets imaging algorithm for Synthetic Aperture Radar， Aerospace and Electronic Systems，IEEE Transactions on，Vol. 49，no. 1，pp. 462-477, 2011 中，對單基 SAR 中動 目標檢測與成像所涉及的問題進行了研宄；文獻：Space time adaptive processing for moving target detection and imaging in bistatic SAR, V. -T. Vu, T. Sjogren, and M.Pastina, Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGASS)，2011IEEE International，2011，pp. 2828-2832,以及文獻：Bistatic linear antenna array SAR for moving target detection，location，and imaging with two passive airborne radars， Geoscience and Remote Sensing，IEEE Transactions on，Vol. 45，no. 3，pp. 554-565,2007 中，針對雙基側(cè)視SAR動目標檢測與成像所涉及的問題進行了研宄。但是上述文獻的方法 均不適用于SBF-SAR中的動目標檢測與成像，因為在固定發(fā)射站雙基前視SAR中，MT回波 存在較大的殘余距離徙動，以及MT運動對多普勒參數(shù)的影響較大，方位頻譜存在模糊等問 題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是針對【背景技術(shù)】存在的缺陷，研宄設(shè)計一種SBF-SAR的MT檢測方法 及成像方法，填補SBF-SAR在動目標檢測與成像領(lǐng)域的空白。
[0008] 本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種SBF-SAR動目標檢測方法與成像方法，具體包括如下 步驟：
[0009] 步驟一：成像系統(tǒng)參數(shù)初始化
[0010] 設(shè)SBF-SAR成像系統(tǒng)的發(fā)射站坐標為（xT，yT，H t)，其中，巧七和心分別為發(fā)射站的 X軸、y軸和z軸坐標；接收站是由M個子陣構(gòu)成接收陣列天線，相鄰子陣之間的距離為d， 接收站的飛行高度為Hk，以速度V沿y軸飛行，在方位時間η =〇時刻，第一個接收子陣天 線的位置為（〇, 〇, Hk)，其它M-I個接收子陣天線坐標分別為（0, d，Hk)，（0, 2d，Hk)，...，（0， (M-I) d，Ηκ);目標P (X。，yQ)為成像區(qū)域任意一個目標點，其中，X(l、yQ分別為該目標的X軸、y 軸坐標；目標P (X(I, yci)沿X軸的速度分量為Vx，沿y軸的速度分量為vy，當vx# 0或V y辛0 時，P(X(i，yci)為動目標，而當vx= V y= 〇時，P(X (I，yci)為靜止雜波；發(fā)射站到目標P(X(i，yQ) 的距離設(shè)為RT;接收站第m個子陣天線在方位時間Tl時刻到目標P( X(l，yci)的斜距RmK(r〇 可表示為：
【主權(quán)項】
1. 一種固定發(fā)射站雙基前視SAR動目標檢測方法，具體包括如下步驟： 步驟一：成像系統(tǒng)參數(shù)初始化； 步驟二：獲取SBF-SAR回波表達式，并進行距離向傅里葉變換； 步驟三：計算目標點P(X(I，％)回波的方位多普勒頻率； 步驟四：去模糊預(yù)濾波操作，去除回波信號的多普勒模糊； 步驟五：距離徙動盲校正與距離壓縮； 步驟六：方位向靜止雜波多普勒調(diào)頻率均衡，完成對靜止雜波的聚焦； 步驟七：獲取目標P(X(1，％)的方位信號表達式并進行相位補償； 步驟八：提取動目標回波，獲得動目標的散焦圖像，完成對動目標的檢測。
2. 如權(quán)利要求1所述的固定發(fā)射站雙基前視SAR動目標檢測方法，其特征在于：步驟 一中，成像系統(tǒng)參數(shù)初始化的具體實現(xiàn)方式為：設(shè)SBF-SAR成像系統(tǒng)的發(fā)射站坐標為（xT， yT，HT)，其中，xT、yjPH冷別為發(fā)射站的x軸、y軸和z軸坐標；接收站是由M個子陣構(gòu)成 接收陣列天線，相鄰子陣之間的距離為d，接收站的飛行高度為HK，以速度V