臨近空間圓周合成孔徑雷達快速后向投影成像方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種臨近空間圓周合成孔徑雷達快速后向投影成像方法，針對臨近空間圓周合成孔徑雷達快速成像問題，本發(fā)明的方法利用像素幅度誤差替代相干成像方法中的相位誤差作為成像精度的評價標準，根據最小均方誤差原理，通過基于切比雪夫節(jié)點拉格朗日插值的格林函數的低階近似展開，將計算子孔徑投影的問題轉換為計算有限個近似展開系數的問題，在滿足聚焦精度的條件下可以盡可能地減小展開系數的個數，從而降低了算法計算復雜度，再利用遞歸運算完成從粗聚焦到精聚焦的成像。與現(xiàn)有圓周SAR后向投影成像方法相比，運算速度有顯著的提高，可以實現(xiàn)大場景的成像，而且成像精度更高。
【專利說明】臨近空間圓周合成孔徑雷達快速后向投影成像方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于雷達【技術領域】，涉及合成孔徑雷達成像方法技術，具體涉及臨近空間圓周合成孔徑雷達成像技術中的快速后向投影成像方法。
【背景技術】
[0002]合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一種全天時、全天候的現(xiàn)代高分辨率微波遙感成像雷達，在地形測繪、植被分析、海洋及水文觀測、環(huán)境及災害監(jiān)視、資源勘探以及地殼微變檢測等領域，SAR發(fā)揮了越來越重要的作用。
[0003]臨近空間圓周合成孔徑雷達(CSAR)由于可以環(huán)繞成像區(qū)域進行長時間觀測而有著很多突出的優(yōu)點，它能在較短時間內實現(xiàn)對大面積區(qū)域的快速觀測，觀測效率高等特點。另外，由于臨近空間CSAR對觀測區(qū)域進行360°區(qū)域的觀測，可以有效提高了成像分辨率。
[0004]在圓形軌跡模式下，由于平臺飛行軌跡的特殊形式，雷達回波的方位頻譜難以推導，因此應用于一般的直線SAR模式的頻域成像算法，如距離多普勒、ChirpScaling和波數域等算法均不能直接應用于CSAR?？梢杂糜谂R近空間CSAR成像的頻域算法為改進的波數域算法，在文獻:A Novel Modified Omega-K Algorithm forCircular trajectory Scanning SAR Imaing Using Series Reversion, Yi Liao,Meng-dao Xing, Lei Zhang, Zheng Baoj ((EURASIP Journal on Advances in SignalProcessing)), 2013:64,提出了 一種用基于序列反轉的波數域方法，成像效果較為精確，但是此方法計算二維波數域頻譜的過程較為復雜，并且算法復雜度為N2.5 (其中，N為數據方陣的大小)，不能實現(xiàn)快速成像；另一種成像方法為后向投影算法，傳統(tǒng)反投影方法運算耗時較長，在文獻:Processing of Circular SAR Trajectorieswith Fast Factorized Back—Projection，Octavio Ponce,Pau Prats,MarcRodriguez-Cassolaj Rolf Scheiber, Andreas Reigber，《Geoscience and Remote SensingSymposium(IGARSS) 2011IEEE International)), 2011:3692_3695，釆用快速分塊后向投影方法，算法復雜度降為N21g(N),并通過限制投影相位誤差的方法達到聚焦效果，有效改進了反投影算法，而此算法僅考慮投影的相位誤差，忽略了點的像素幅度誤差。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術存在的上述缺陷，研究一種臨近空間圓周合成孔徑雷達快速后向投影成像方法，通過降低幅度誤差實現(xiàn)快速精確成像。
[0006]本發(fā)明的技術方案為:一種臨近空間圓周合成孔徑雷達快速后向投影成像方法，具體包括如下步驟:
[0007]步驟一:原始回波距離壓縮，
[0008]平臺的運動半徑為r。，飛行高度為H，飛行線速度記為V，則平臺的飛行角速度為wv=V/r。,觀測場景內任意點目標的坐標記為(x，y)；
[0009]目標距離歷史為R(t;x，y)，[0010]
【權利要求】
1.一種臨近空間圓周合成孔徑雷達快速后向投影成像方法，具體包括如下步驟: 步驟一:原始回波距離壓縮， 平臺的運動半徑為rc，飛行高度為H，飛行線速度記為V，則平臺的飛行角速度為Wv=V/r。，觀測場景內任意點目標的坐標記為(x，y)； 目標距離歷史為R(t;x，y),
【文檔編號】G01S13/90GK103869315SQ201410100867
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月18日 優(yōu)先權日:2014年3月18日
【發(fā)明者】楊海光, 武俊杰, 宋雷權, 孫稚超, 黃鈺林, 楊建宇 申請人:電子科技大學