一种机载高分辨合成孔径雷达的精确运动补偿方法与流程

技术特征：

1.一种机载高分辨合成孔径雷达的精确运动补偿方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1，机载SAR接收回波信号，对所述回波信号进行包络粗补偿和相位粗补偿，得到粗补偿后的回波信号；

步骤2，对所述粗补偿后的回波信号依次进行距离向分块和方位向分块，得到N个子块，N为自然数；

步骤3，计算第i个子块的中心点的残余运动误差，i＝1,…,N，i的初值为1，第i个子块的中心点为第i个子块的几何中心所在的像素点；

步骤4，确定第i个子块的中心点的残余运动误差补偿函数；

步骤5，获取原始方位匹配滤波函数和精确方位匹配滤波函数，根据所述原始方位匹配滤波函数、所述精确方位匹配滤波函数和所述残余运动误差补偿函数确定第i个子块的中心点的最终补偿函数；

步骤6，根据所述最终补偿函数对第i个子块进行精确运动补偿，得到第i个子块的补偿图像；

步骤7，令i的值加1，并依次重复执行步骤3至步骤7，从而得到机载合成孔径雷达的补偿图像。

2.根据权利要求1所述的一种机载高分辨合成孔径雷达的精确运动补偿方法，其特征在于，步骤1中，对所述回波信号进行包络粗补偿和相位粗补偿具体为：

对所述回波信号采用一步补偿法进行包络粗补偿和相位粗补偿，所述包络粗补偿在二维频域进行，所述相位粗补偿在距离时域进行。

3.根据权利要求1所述的一种机载高分辨合成孔径雷达的精确运动补偿方法，其特征在于，步骤2中，对所述粗补偿后的回波信号进行距离向分块时，距离子块长度△R划分满足如下规则：

其中，X_a为天线相位中心位置，λ为雷达发射信号波长，R_s为成像中心斜距，Δx为沿X轴方向的运动误差分量、Δy为沿Y轴方向的运动误差分量、Δz为沿Z轴方向的运动误差分量，为斜视角。

方位子块长度δX划分满足如下规则：

$\frac{128}{PRF}V\≤\mathrm{\δ}X\≤min\left(\frac{{\mathrm{\λR}}_s}{16\mathrm{\Δ}x}\right)$

其中，PRF表示脉冲重复频率，V表示平台速度。

4.根据权利要求1所述的一种机载高分辨合成孔径雷达的精确运动补偿方法，其特征在于，步骤3具体为：

第i个子块的中心点的残余运动误差ΔR_E为：

其中，X为载机沿航向的位置，x为目标点的方位向坐标，r为斜距，Y0为场景中心的地距，H为飞机高度，ΔR_A(r，X；x)为飞行轨迹的方位空变运动误差，Δy为沿Y轴方向的运动误差分量、Δz为沿Z轴方向的运动误差分量，为斜视角。

5.根据权利要求1所述的一种机载高分辨合成孔径雷达的精确运动补偿方法，其特征在于，步骤4中，残余运动误差补偿函数H_MOCO(K_x；r，x)为：

H_MOCO(K_x；r，x)＝exp{jK_rc[p₀+p₁(X^*-x)+p₂(X^*-x)²+p₃(X^*-x)³]}

其中，K_x为X的方位波数谱，p₀，p₁，p₂，p₃为多项式系数，X^*为驻相点，K_rc代表单位波数，K_rc＝4π/λ。

6.根据权利要求1所述的一种机载高分辨合成孔径雷达的精确运动补偿方法，其特征在于，步骤5具体包括如下步骤：

(5a)获取原始方位匹配滤波函数H_AMFI(K_x,r)为：

(5b)获取精确方位匹配滤波函数H_AMFII(K_x；r,x)为：

(5c)第i个子块的中心点的最终补偿函数H_PTA(K_r；r,x)为：

H_PTA(K_r；r,x)＝H_AMFII-H_AMFI+H_MOCO

其中，K_x为X的方位波数谱，X^*为驻相点，r为斜距，为斜视角，H_MOCO(K_x；r,x)为残余运动误差补偿函数。

7.根据权利要求1所述的一种机载高分辨合成孔径雷达的精确运动补偿方法，其特征在于，步骤6具体为：

将第i个子块变换至波束域，并乘以第i个子块的中心点的最终补偿函数，然后进行方位向逆FFT，得到第i个子块的补偿图像。