用于地球同步轨道sar成像的二维非线性变调频方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于地球同步轨道SAR成像的二维非线性变调频方法。使用本发明能够有效地完成GEO?SAR大场景回波的成像处理。本发明首先建立GEO?SAR空变模型，在该模型中考虑了SAR成像处理中的聚焦参数即雷达的斜距历史4阶泰勒级数展开中的二阶系数在距离向、方位向上的二次变化，以及三阶系数在方位向上的线性变化，然后根据该空变模型进行距离向NCS成像处理和方位向NCS成像处理。与已有技术相比，本发明能够有效地完成地球同步轨道SAR大场景的回波成像处理，消除了参数两维空变性带来的方位向相位误差，能够完成精确的方位向聚焦，实现GEO?SAR大场景（400km×400km）成像。
【专利说明】用于地球同步轨道SAR成像的二维非线性变调频方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及合成孔径雷达成像【技术领域】，具体涉及一种用于地球同步轨道SAR成像的二维非线性变调频方法。
【背景技术】
[0002]地球同步轨道合成孔径雷达(GEO SAR)是运行在距地面高度36000km的地球同步轨道卫星上的合成孔径雷达(SAR)系统。由于GEO SAR可以覆盖超过1000km以上的区域，同时对于重点区域的重访周期可以小于I天，GEO SAR在陆地探测、土壤水分检测、大气水汽测绘、地表形变检测等方面有巨大的实用价值。
[0003]由于GEO SAR轨道高度高，离心率不为零，卫星速度较小，合成孔径时间较长，观测范围较大，成像聚焦参数不仅具有距离向空变性，还具有方位向的空变性，因此需要有效的成像处理算法。在传统GEO SAR的成像算法中，非线性变调频(NCS)算法是比较精确的成像算法，但是由于忽略了 GEO SAR成像参数的方位向空变性，成像场景和成像分辨率都受到了制约。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明提供了一种用于地球同步轨道SAR成像的二维非线性变调频方法，能够有效地完成GEO SAR大场景回波的成像处理。
[0005]本发明的用于地球同步轨道SAR成像的二维非线性变调频方法，包括如下步骤:
[0006]步骤1、建立GEO SAR空变模型:
[0007]SAR成像处理中聚焦参数Ii1，k2，k3，k4的距离向空变模型为:
[0008]Ic1 (R) = k10+krll.(R-R0)
[0009]k2 (R) = k20+kr21.(R-R0) +kr22.(R-R0)2
[0010]k3 (R) = k30+kr31.(R-R0)
[0011]k4 (R) = k40+kr41.(R-R0)
[0012]其中，^ (R)^k2 (R)^k3 (R)^k4 (R)分别为目标距雷达的距离为R时的、雷达斜距历
史的4阶泰勒展开式
【权利要求】
1.一种用于地球同步轨道SAR成像的二维非线性变调频方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤1、建立GEO SAR空变模型: SAR成像处理中聚焦参数k1; k2，k3，k4的距离向空变模型为:
ki (R) = k10+krll.(R-R0)
k2 (R) = k20+kr21.(R-R0) +kr22.(R-R0)2
k3 (R) = k30+kr31.(R-R0)
k4 (R) = k40+kr41.(R-R0) 其中，Ic1 (R)、k2(R)、k3(R)、k4(R)分别为目标距雷达的距离为R时的、雷达斜距历史的4阶泰勒展开式
【文档编号】G01S13/90GK103837874SQ201410078888
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年3月5日 优先权日:2014年3月5日
【发明者】丁泽刚, 曾涛, 李延, 倪崇, 刘大成, 佟川 申请人:北京理工大学