一种基于ISAR图像序列的不连续散射中心坐标恢复方法与流程

技术特征：

1.一种基于ISAR图像序列的不连续散射中心坐标恢复方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)将雷达放置在转台前方、目标放在转台上，令转台带动目标以角速度ω转动，雷达固定不动向目标发射电磁波，并接收目标上P个散射中心的反射回波，然后通过距离向的脉冲压缩、方位向的多普勒处理，得到F帧目标的ISAR二维图像，进而得到目标的ISAR图像序列，其中，P、F为正整数；

(2)获取第p个散射中心在第f帧图像中的位置坐标并记为(x_fp,y_fp)，然后构成2F×P维坐标矩阵W为

$W=\left[\begin{array}{ccc}{x}_{11}& \mathrm{...}& x_{1P}\\ .& & .\\ .& & .\\ .& & .\\ x_{F1}& \mathrm{...}& x_{FP}\\ y_{11}& \mathrm{...}& y_{1P}\\ .& & .\\ .& & .\\ .& & .\\ y_{F1}& \mathrm{...}& y_{FP}\end{array}\right]$

其中，f＝1,2,3,…,F，p＝1,2,3,…,P；

(3)假设在目标转动过程中第F帧图像中第P个散射中心(x_FP,y_FP)被遮挡，分别去掉x_FP、y_FP所在的行，得到2F-2行P列的不完全坐标矩阵W_F-2×P

$W_{(2F-2)\×P}=\left[\begin{array}{ccc}{x}_{11}& \mathrm{...}& y_{1P}\\ .& & .\\ .& & .\\ .& & .\\ x_{F-11}& \mathrm{...}& x_{F-1P}\\ y_{11}& \mathrm{...}& y_{1P}\\ .& & .\\ .& & .\\ .& & .\\ y_{F-11}& \mathrm{...}& y_{F-1P}\end{array}\right]$

(4)对W_(2F-2)×P进行奇异值分解得到

$W_{(2F-2)\×P}=M_{(2F-2)\×3}{S}_{3\×P}+t_{(2F-2)\×1}{e}_{1\×P}^T$

其中，

t_(2F-2)×1＝[a₁ a₂ a₃...a_F-1 b₁ b₂ b₃...b_F-1]^T

$M_{(2F-2)\×3}={\left[\begin{array}{cccccccccc}{i}_1^T& i_2^T& i_3^T& \mathrm{...}& {i^T}_{F-1}& j_1^T& j_2^T& j_3^T& \mathrm{...}& {j^T}_{F-1}\end{array}\right]}^T$

S＝[s₁ s₂ s₃... s_P]

单位矢量i_f为雷达在三维坐标系下x轴方向单位坐标矢量，单位矢量j_f为雷达在三维坐标系下y轴方向单位坐标矢量，s_p为目标的第p个散射中心三维坐标系下的三维空间坐标(x_p,y_p,z_p)；所述的三维坐标系为以目标质心为原心、以距离向为X轴指向、以方位向为Y轴指向，Z轴符合右手定则建立的坐标系；

(5)令

$c=\frac{1}{P-1}(s_1+s_2+s_3+...+s_p)$

${a_F}^{;}=\frac{1}{P-1}(x_{F1}+x_{F2}+x_{F3}+...+x_{FP-1})$

${b_F}^{\′}=\frac{1}{P-1}(y_{F1}+y_{F2}+y_{F3}+...+y_{FP-1})$

s_p′＝s_p-c，(p＝1,2,3,...,P-1)

$\begin{array}{c}{x_{Fp}}^{\′}=x_{Fp}-{a_F}^{\′}\\ {y_{Fp}}^{\′}=y_{Fp}-{b_F}^{\′}\end{array},(p=1,2,3,...,P-1)$

得到

$\[\begin{array}{ccccc}{x_{F1}}^{\′}& {x_{F2}}^{\′}& {x_{F3}}^{\′}& \mathrm{...}& {x_{FP-1}}^{\′}\end{array}\]=i_{FP}^T\[\begin{array}{ccccc}{s_1}^{\′}& {s_2}^{\′}& {s_3}^{\′}& \mathrm{...}& {s_P}^{\′}\end{array}\]$

$\[\begin{array}{ccccc}{y_{F1}}^{\′}& {y_{F2}}^{\′}& {y_{F3}}^{\′}& \mathrm{...}& {y_{FP-1}}^{\′}\end{array}\]=j_{FP}^T\[\begin{array}{ccccc}{s_1}^{\′}& {s_2}^{\′}& {s_3}^{\′}& \mathrm{...}& {s_P}^{\′}\end{array}\]$

进而得到和

(6)进而计算得到