基于等效距離方程的地面加速運動目標成像方法
【專利摘要】本發明屬于雷達【技術領域】，公開了一種基于等效距離方程的地面加速運動目標成像方法，其步驟為：1）對目標距離方程的平方進行二次擬合，建立等效距離方程，并將地面加速目標等效成靜止目標；2）將目標原始回波信號變到二維頻域；3）根據等效距離方程，建立二維頻域地面加速度目標的信號模型；4）根據二維頻域地面加速度目標的信號模型，利用靜止目標成像算法對地面加速目標成像。本發明僅需知道等效速度，不需知道目標的速度參數、位置參數和加速度，就可用靜止目標成像算法對地面加速運動目標精確成像，并大大簡化了編程和系統信號處理結構。
【專利說明】基于等效距離方程的地面加速運動目標成像方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于雷達【技術領域】，具體地說是一種基于等效距離方程的地面加速運動目標成像方法，用于合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar, SAR)對地面加速度運動目標成像。
【背景技術】
[0002]合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar, SAR)是二十世紀五十年代發展起來的一種具有全天候、全天時、高穿透、高分辨特性的微波成像雷達。與傳統雷達相比，SAR能夠獲得更高的分辨率和成像精度。作為現代雷達技術的重大突破，SAR已廣泛應用于軍事偵查、地質勘測、災情評估、遙感等領域。隨著世界各國對此項技術的競相研究，SAR技術正在向著高分辨、多波段、多模式、全極化等方向快速發展。
[0003]傳統SAR只是用來對地物背景進行二維成像，而不涉及對于運動目標的檢測和成像。由于動目標具有運動特性，利用常規的成像算法對動目標成像后會造成散焦和方位向偏移，因此需要將成像技術和動目標檢測技術結合，使其能夠區分出動目標和靜目標。隨著軍事和民用需求的增加，地面運動目標檢測(Ground Moving Target Indication, GMTI)功能越來越受到重視，SAR-GMTI技術應運而生。SAR-GMTI技術能夠在獲取靜止場景的同時，對運動目標進行檢測。軍事上，SAR-GMTI系統具有極大的應用價值，其能夠對地面或者海面進行大面積偵查、監視，同時對運動目標進行檢測、跟蹤、定位，對于軍事戰場信息實時觀察和反饋具有重要意義。在民用領域，SAR-GMTI同樣具有十分重要的意義，例如對公路上的車輛和海面上的船只的運行狀況進行監視，從而為交通管理提供必要的幫助。
[0004]近年來，為了進一步提高SAR-GMTI系統的偵察和監控能力，SAR地面運動目標成像成為研究熱點。然而，現有SAR地面運動目標成像技術大多針對勻速地面運動目標，針對加速地面運動目標的技術未見報道。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提出一種基于等效距離方程的地面加速運動目標成像方法，無需知道目標的位置參數、速度參數和加速度，利用現有的針對靜止目標的成像算法對地面加速運動目標成像，大大簡化了編程和系統信號處理結構；而且能夠對地面加速運動目標成像精確，計算效率高。
[0006]本發明的技術思路是:1)對目標距離方程的平方進行二次擬合，建立等效距離方程，并將地面加速目標等效成靜止目標；2)將目標原始回波信號變換到二維頻域，并根據等效距離方程，建立二維頻域地面加速度目標的信號模型；3)根據二維頻域地面加速度目標的信號模型，利用靜止目標成像算法對地面加速目標成像。利用等效距離方程將地面加速運動目標等效成靜止目標，然后利用現有的針對靜止目標的成像算法對地面加速運動目標成像。
[0007]為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現。[0008]一種基于等效距離方程的地面加速運動目標成像方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0009]步驟1，對目標距離方程的平方進行二次擬合，建立等效距離方程，并將地面加速目標等效成靜止目標；
[0010]其中雷達工作在正側視模式下，雷達平臺速度為va，ta為慢時間；ta=0時，目標方位向速度、方位向加速度、距離向速度、距離向加速度分別為vx、ax、vy和ay,且此時,雷達位于坐標原點，目標位于(0，yQ)；
[0011]ta時刻目標到雷達的瞬時距離方程表示為:
【權利要求】
1.一種基于等效距離方程的地面加速運動目標成像方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1，對目標距離方程的平方進行二次擬合，建立等效距離方程，并將地面加速目標等效成靜止目標； 其中雷達工作在正側視模式下，雷達平臺速度為va，1為慢時間；ta=0時，目標方位向速度、方位向加速度、距離向速度、距離向加速度分別為Vx、ax、vy和ay，且此時，雷達位于坐標原點，目標位于(0，y。)； ta時刻目標到雷達的瞬時距離方程表示為:
2.根據權利要求1所述的基于等效距離方程的地面加速運動目標成像方法，其特征在于，步驟2的具體子步驟為: 2a)地面加速度目標的原始回波信號可表示為:
【文檔編號】G01S13/90GK103983970SQ201410143272
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月10日 優先權日:2014年4月10日
【發明者】王彤, 李永康, 魯緣政, 任倩倩 申請人:西安電子科技大學