一种机载三通道sar-gmti的精确定位方法_3

文档序号:9234292阅读:来源:国知局
造原始动目标的精确 干设相位补偿函数Hi为:
[0064]
[00财再根据精提取的沿方位时间的干设相位KU:和等式口 (0 = -芋九得到原始 乂 U 动目标垂直速度Vf(t。),并将原始动目标垂直速度Vf(t。)沿方位慢时间t。积分,得到原始动 目标的距离徙动补偿函数H为:
[0066]
[0067]其中,f。表示机载S通道雷达的发射信号载频,ft表示脉冲重复频率,Vt(t。)表示 原始动目标垂直速度,C表示光速,tg表示方位慢时间,d表示机载=通道SAR的天线间距, V表示机载=通道SAR的载机飞行速度。
[006引步骤4,对第一动目标信号Si2(t,t。)作距离傅里叶变换到距离频域后,得到第一 动目标距频信号,再将第一动目标距频信号4(y。)、原始动目标的精确干设相位 补偿函数Hi、原始动目标的距离徙动补偿函数者相连乘后,得到第一动目标距频补偿信 号s'I2(t,ta);
[0069] 对第二动目标信号S23(t,tg)作距离傅里叶变换到距离频域,得到第二动目标距频 信号4(y。),再把第二动目标距频信号這(叫。)、原始动目标的精确干设相位补偿函数Hi 的共辆、原始动目标的距离徙动补偿函数H=者相连乘后,得到第二动目标距频补偿信号 s' 23 扣ta);
[0070] 最后,对第一距离补偿动目标信号s' 12a,tg)和第二距离补偿动目标信号 s'23a,tg)分别作距离逆快速傅里叶变换(IFFT)到距离时域,分别得到第一动目标距离 时域补偿信号4片U和第二动目标距离时域补偿信号4(yJ,即分别完成第一动目标信 号的距离徙动补偿和第二动目标信号S23(t,t。)的距离徙动补偿;其中,t表示方 位快时间,t。表示方位慢时间。
[0071] 步骤5,在第一动目标距离时域补偿信号化)和第二动目标距离时域补偿信号 中,任选其中一个动目标距离时域补偿动信号,通过取相角操作直接提取该动目标 距离时域补偿信号所在距离单元的方位相位4/ (tg);其中,j表示第几动目标距离时域 补偿信号,jG{1,2},t表示方位快时间,t。表示方位慢时间。
[0072] 步骤6,将提取的方位相位4/(tg)进行多项式拟合,分离出指数项高于二 次的相位项部分,利用该指数项高于二次的相位项部分与第一动目标距离时域补偿信号 4化U和第二动目标距离时域补偿信号4(?,。分别相乘,分别得到完成方位高次相位补 偿的第一动目标距离时域补偿信号和完成方位高次相位补偿的第二动目标距离时域补偿 信号;其中,j表示第j动目标距离时域补偿信号,jG(1,2},t表示方位快时间,t。表示方 位慢时间。
[0073] 步骤7,利用常规的距离多普勒成像(RD)算法,对完成方位高次相位补偿的第一 动目标距离时域补偿信号和完成方位高次相位补偿的第二动目标距离时域补偿信号分别 进行成像处理,分别得到第一动目标精聚焦成像位置和第二动目标精聚焦成像位置。
[0074] 步骤8,通过干设处理提取第一动目标精聚焦成像位置的第一聚焦剩余相位,再通 过干设处理提取第二动目标精聚焦成像位置的第二聚焦剩余相位,并根据W下换算公式
[00巧]
[0076] 分别计算得到第一动目标精聚焦成像位置的第一聚焦剩余干设相位对应的第一 位置误差、第二动目标精聚焦成像位置的第二聚焦剩余干设相位的第二位置误差;
[0077] 再利用第一动目标精聚焦成像位置的第一聚焦剩余干设相位对应的第一位置误 差补偿第一动目标精聚焦成像位置,利用第二动目标精聚焦成像位置的第二聚焦剩余干设 相位对应的第二位置误差补偿第二动目标精聚焦成像位置;
[0078] 经过第一位置误差补偿的第一动目标精聚焦成像位置,与经过第二位置误差补偿 的第二动目标精聚焦成像位置相减后,得到原始动目标的精聚焦成像位置,即所要确定的 动目标准确定位位置,并将该原始动目标的精聚焦成像位置在所在场景中进行标注;
[0079] 其中,表示第k动目标精聚焦成像位置的第k聚焦沿方位时间的干设相位,Xk 表示第k动目标精聚焦成像位置的第k聚焦沿方位时间的干设相位对应的第k位置误差, Rbk表示第k动目标精聚焦成像位置所在的对消通道到第k动目标精聚焦成像位置的瞬时 斜距,下标kG{1,2},A表示机载=通道SAR接收到的回波信号波长,d表示机载=通道 SAR的天线间距。
[0080] 至此,=通道SAR-GMTI精确定位方法基本完成。
[0081] 本发明的效果可W通过W下实测数据中动目标成像处理结果得到验证:
[008引(一)实验条件
[0083] 本发明中所使用的实测数据为机载条带正侧视=通道SAR-GMTI数据,该机载条 带正侧视=通道SAR雷达工作在X波段,采用全孔径发射=天线同时接收模式,具体工作参 数如表1所示。
[0084]表1
[0085]
[0086](二)仿真实验内容
[0087] 利用本发明方法,分别对小块实测场景和大块实测场景进行成像和动目标定位处 理,图3是使用本发明方法对小块实测场景数据的定位结果示意图,图4是使用本发明方法 对大块实测场景数据的定位结果示意图。
[0088] 图3中的T1~T7均代表动目标的定位位置,图4中的红点均代表动目标的定位 位置,两幅图的平面坐标横向均为距离向,垂直方向均为方位向。
[0089] (S)仿真结果分析;
[0090] 从图3和图4均可W看出,使用本发明方法使得小块实测场景或大块实测场景中 的动目标均基本上得到了准确定位,表明本发明方法定位结果使得整体定位精度有所提 高,而且由于很好地解决了动目标径向速度模糊问题,提取动目标干设相位补偿动目标聚 焦位置偏移,实现了动目标的精确定位。此外,实测数据处理结果说明,本发明方法能够有 效提升动目标聚焦效果并提高动目标定位精度,定位方法稳健性更好。
[0091] 综上所述,仿真实验验证了本发明的正确性,有效性和可靠性。
[0092] 显然,本领域的技术人员可W对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围;该样,倘若本发明的该些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内,则本发明也意图包含该些改动和变型在内。
【主权项】
1. 一种机载三通道SAR-GMTI的精确定位方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤1,分别获取三通道SAR雷达的第一通道信号、第二通道信号和第三通道信 号,再依次得到第一通道信号与第二通道信号相减后的对消通道T12的第一动目标信 号Sl2(t,ta)、第二通道信号与第三通道信号相减后的对消通道T23的第二动目标信号 s23(t,ta);其中,t表示方位快时间,^表示方位慢时间; 步骤2,分别提取对消通道T12的第一动目标信号s12 (t,ta)沿方位时间的相位,和对消 通道T23的第二动目标信号s23 (t,ta)沿方位时间的相位,得到原始动目标的沿方位时间的 干涉相位,;其中,t表示方位快时间,ta表示方位慢时间; 步骤3,利用原始动目标的沿方位时间的干涉相位),构造原始动目标的精确干涉 相位补偿函数氏为:再根据精提取的沿方位时间的干涉相位4〇和等式= -得到原始动 目标垂直速度' (ta),并将原始动目标垂直速度' (ta)沿方位慢时间ta积分,得到原始动目 标的距离徙动补偿函数H为:其中,c表示光速,f。表示机载三通道雷达的发射信号载频,表示脉冲重复频率,vjta)表示原始动目标的垂直速度; 步骤4,对第一动目标信号s12 (t,ta)作距离傅里叶变换到距离频域后,得到第一动目 标距频信号<(?,〇,再将第一动目标距频信号<2(Ma)、原始动目标的精确干涉相位补偿 函数氏、原始动目标的距离徙动补偿函数H三者相连乘后,得到第一动目标距频补偿信号 S12 (t,ta); 对第二动目标信号S23 (t,ta)作距离傅里叶变换到距离频域,得到第二动目标距频信 号4(ya),再把第二动目标距频信号4(〖人)、原始动目标的精确干涉相位补偿函数氏的 共轭、原始动目标的距离徙动补偿函数H三者相连乘后,得到第二动目标距频补偿信号 S23 (t,ta); 最后,对第一距离补偿动目标信号S' 12(t,ta)和第二距离补偿动目标信号s'23(t,ta) 分别作距离向逆快速傅里叶变换到距离时域,分别得到第一动目标距离时域补偿信号 和第二动目标距离时域补偿信号之小人),即分别完成第一动目标信号s12 (t,ta)的 距离徙动补偿和第二动目标信号S23(t,ta)的距离徙动补偿;其中,t表示方位快时间,、表 示方位慢时间; 步骤5,在第一动目标距离时域补偿信号4(Ma)和第二动目标距离时域补偿信号 ?4(MU)中,任选其中一个动目标距离时域补偿动信号,通过取相角操作直接提取该动目标 距离时域补偿信号所在距离单元的方
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1