一种星载大斜视多模式SAR一体化成像方法及装置

文档序号:42178772发布日期:2025-06-17 17:54阅读:29来源:国知局

本发明属于雷达,具体涉及一种星载大斜视多模式sar一体化成像方法及装置。


背景技术:

1、星载合成孔径雷达(synthetic aperture radar, sar)具备全天时、全天候高分辨率对地观测能力,广泛应用于全球气候监测、海陆资源勘测、灾害监测等遥感应用领域。星载凝视/滑动聚束模式sar通过天线波束旋转延长合成孔径时间,提高方位分辨率,与传统条带模式相比具有更高的空间分辨率。同时,大斜视成像能力显著提升星载sar的对地观测能力。在城市绘图、灾害评估等方面具有非常重要的意义。

2、目前大斜视星载凝视/滑动聚束模式sar成像处理,由于固有的方位频域混叠,无法直接使用频域成像算法。用于解决方位频域混叠的方法主要有子孔径算法和全孔径算法的两步式。然而在高分辨率大斜视的场景下这两种方法都不适用。其中子孔径算法会为引入子孔径间相位不连续并进而导致成像结果中出现成对回波;两步式的谱分析(spectralanalysis,specan)处理的第一步去斜处理只能去除信号中的二次相位,高分辨率大斜视sar信号中三次相位不可忽略,仅去除二次相位将导致方位向傅里叶变换后sar信号依旧混叠。specan处理前适当地对sar信号升采样可以解决这个问题,但此时升采样倍数必须足够大才可以解决高次信号引起的混叠问题。


技术实现思路

1、为解决上述技术问题,本发明提供了一种星载大斜视多模式sar一体化成像方法及装置,设计相适应的精确成像处理方案,能够显著提高后续精确成像处理效率。

2、为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:

3、一种星载大斜视多模式sar一体化成像方法,所述方法包括:

4、步骤1、对多模式sar数据沿距离向做傅里叶变换,并进行方位向去斜和距离向压缩处理;

5、步骤2、基于方位向子带的多普勒频谱混叠消除;

6、步骤3、对消除多普勒频谱混叠处理后的数据进行参考点匹配滤波,并对参考点匹配滤波后的数据进行距离向分块和差分匹配滤波;

7、步骤4、对经距离向分块和差分匹配滤波的数据进行二维频域重采样,再次进行二维时域分块和差分匹配滤波,获得精聚焦的成像结果。

8、另一方面,本发明提供一种星载大斜视多模式sar一体化成像装置,包括:

9、预处理模块,用于对多模式sar数据沿距离向做傅里叶变换,并进行方位向去斜和距离向压缩处理;

10、混叠消除模块,用于基于方位向子带的多普勒频谱混叠消除;

11、滤波模块,用于对消除多普勒频谱混叠处理后的数据进行参考点匹配滤波,并对参考点匹配滤波后的数据进行距离向分块和差分匹配滤波;

12、成像模块,用于对经距离向分块和差分匹配滤波的数据进行二维频域重采样,再次进行二维时域分块和差分匹配滤波,获得精聚焦的成像结果。

13、第三方面,本发明提供一种电子设备,包括:一个或多个处理器;存储器,用于存储一个或多个程序;其中,当一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述一个或多个处理器实现前述的一种星载大斜视多模式sar一体化成像方法。

14、第四方面,本发明提供一种计算机可读存储介质,其上存储有可执行指令,该指令被处理器执行时能够使处理器实现前述的一种星载大斜视多模式sar一体化成像方法。

15、本发明的有益效果在于:

16、本发明针对工作于大斜视多模式的星载sar系统,给出一种有效的精确成像处理方法,通过方位向子带拼接处理,在仅需增加少量数据量的情况下,实现大斜视多模式(聚束/滑动聚束)星载sar多普勒频谱解混叠,同时具有数据处理难度小、聚焦效果好的特点。



技术特征:

1.一种星载大斜视多模式sar一体化成像方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的一种星载大斜视多模式sar一体化成像方法,其特征在于,所述步骤1中,所述多模式sar数据包括凝视聚束和滑动聚束。

3.根据权利要求1所述的一种星载大斜视多模式sar一体化成像方法,其特征在于,所述步骤2包括:

4.根据权利要求3所述的一种星载大斜视多模式sar一体化成像方法,其特征在于,所述步骤2.3中相位补偿函数为:

5.根据权利要求4所述的一种星载大斜视多模式sar一体化成像方法,其特征在于,所述步骤2.4中总方位频率为:

6.根据权利要求5所述的一种星载大斜视多模式sar一体化成像方法,其特征在于,所述步骤3中参考点匹配滤波器的表达式为:

7.根据权利要求1所述的一种星载大斜视多模式sar一体化成像方法,其特征在于,所述步骤4包括:

8.一种星载大斜视多模式sar一体化成像装置,其特征在于,包括:

9.一种电子设备,其特征在于,包括:

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有可执行指令,该指令被处理器执行时能够使处理器实现权利要求1-7任一项所述的一种星载大斜视多模式sar一体化成像方法。


技术总结
本发明公开了一种星载大斜视多模式SAR一体化成像方法及装置,属于雷达技术领域。所述方法包括:对多模式SAR数据沿距离向做傅里叶变换,并进行方位向去斜和距离向压缩处理;基于方位向子带的多普勒频谱混叠消除;对消除多普勒频谱混叠后的数据进行参考点匹配滤波,并对参考点匹配滤波后的数据进行距离向分块和差分匹配滤波;对经距离向分块和差分匹配滤波的数据进行二维频域重采样,再次进行二维时域分块和差分匹配滤波,获得精聚焦的成像结果。本发明在仅增加少量数据量的情况下,实现大斜视多模式星载SAR多普勒频谱解混叠和全场景精聚焦。

技术研发人员:任明山,张衡,杨从瑞,禹卫东,邓云凯
受保护的技术使用者:中国科学院空天信息创新研究院
技术研发日:
技术公布日:2025/6/16
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