一種合成孔徑雷達成像方法及裝置與流程
本發(fā)明涉及雷達技術領域，特別涉及一種合成孔徑雷達成像方法及裝置。
背景技術：
合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar，SAR)是一種微波成像雷達，它可以安裝在飛機、衛(wèi)星、宇宙飛船等飛行平臺上，全天時、全天候對地實施觀測，并且具有一定的地表穿透能力。因此，SAR系統(tǒng)在災害監(jiān)測、資源勘查、海洋監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、農作物普查估產、測繪和軍事偵查等方面的應用上具有獨特的優(yōu)勢，可發(fā)揮其他遙感手段難以發(fā)揮的作用，越來越多的應用在民用和國防領域。
SAR的循序掃描地形觀測(Terrain Observation by Progressive Scans，TOPS)模式是一種高分辨率寬測繪帶成像模式，具有測繪帶寬、重訪率低的特點。相比掃描(SCAN)SAR模式，TOPS模式消除了扇貝效應，在整個子測繪帶上得到均勻的噪聲等效系數和分辨率；TOPS模式具有更強的模糊抑制能力，在整個子測繪帶上得到均勻的模糊度；由于子帶較長，TOPS模式的邊沿效應損失更小。這些特點使得TOPS模式在不降低分辨率甚至提高分辨率的情況下，獲得更佳的圖像質量。這些特點使得TOPS模式具有了更廣泛的應用，在高分辨率寬測繪帶應用中成為優(yōu)選方案。
目前國際上已經實現了TOPS模式，如德國的TerraSAR-X得到了同一地區(qū)的TOPSAR圖像和SCANSAR圖像，充分體現了TOPS模式的優(yōu)勢；在2015年，中國微波A星實現了TOPS模式，得到大量的TOPSAR圖像。
常規(guī)TOPS模式要求SAR系統(tǒng)具有二維掃描能力，來實現天線波束方位向和距離向的掃描。實際中由于受到重量、功耗等的限制，SAR系統(tǒng)僅具備同時一維掃描的能力，這種情況下不能實現常規(guī)的TOPS模式。此外，常規(guī)TOPS模式雖然在距離向具有寬覆蓋的能力，但是不具備對同一區(qū)域重復觀測的能力。而在實際應用中，比如海面輪船監(jiān)測、地面交通監(jiān)測等往往需要多次觀測來提高對觀測區(qū)域的動態(tài)監(jiān)視。
技術實現要素：
為解決現有技術中存在的技術問題，本發(fā)明實施例能夠提供一種合成孔徑雷達成像方法及裝置，僅需要方位掃描通過控制波束方位向掃描速度，能夠在滿足分辨率需求的情況下，實現對同一區(qū)域的重復觀測。
為達到上述目的，本發(fā)明實施例的技術方案是這樣實現的：
第一方面，本發(fā)明實施例提供一種合成孔徑雷達成像方法，所述方法包括：
確定所述SAR進行方位向波束掃描的掃描參數；其中，所述掃描參數至少包括：最大掃描角度和掃描周期；
控制所述SAR在預設的開始時刻進行初始掃描角度為所述最大掃描角度、時長為所述掃描時間的本次方位向波束掃描，得到本次回波數據；
在本次方位向波束掃描后，控制所述SAR進行初始掃描角度為所述最大掃描角度、時長為所述掃描周期的下一次方位向波束掃描直至達到預設的結束時刻結束；
將從所述開始時刻到所述結束時刻之間得到的方位向波束掃描的回波數據進行SAR成像。
第二方面，本發(fā)明實施例提供一種SAR成像裝置，所述裝置包括：
第一確定模塊，用于確定所述SAR進行方位向波束掃描的掃描參數；其中，所述掃描參數至少包括：最大掃描角度和掃描周期；
第一控制模塊，用于控制所述SAR在預設的開始時刻進行初始掃描角度為所述最大掃描角度、時長為所述掃描時間的本次方位向波束掃描，得到本次回波數據；
第二控制模塊，用于在本次方位向波束掃描后，控制所述SAR進行初始掃描角度為所述最大掃描角度、時長為所述掃描周期的下一次方位向波束掃描直至達到預設的結束時間結束；
成像模塊，用于將從所述開始時刻到所述結束時刻之間得到的方位向波束掃描的回波數據進行SAR成像。
本發(fā)明實施例提供一種SAR成像方法及裝置，其中，首先確定所述SAR進行方位向波束掃描的掃描參數；其中，所述掃描參數至少包括：最大掃描角度和掃描周期；再控制所述SAR在預設的開始時刻進行初始掃描角度為所述最大掃描角度、時長為所述掃描時間的本次方位向波束掃描，得到本次回波數據；在本次方位向波束掃描后，控制所述SAR進行初始掃描角度為所述最大掃描角度、時長為所述掃描周期的下一次方位向波束掃描直至預設的結束時刻結束；最后將所述開始時刻和所述結束時刻之間得到的方位向波束掃描的回波數據進行SAR成像。如此，僅需要方位掃描通過控制波束方位向掃描速度，能夠在滿足分辨率需求的情況下，實現對同一區(qū)域的重復觀測。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例一合成孔徑雷達成像方法的實現流程示意圖；
圖2為本發(fā)明實施例二合成孔徑雷達成像方法的實現流程示意圖；
圖3為本發(fā)明實施例三合成孔徑雷達對地重復觀測的實現方法的實現流程示意圖；
圖4為本發(fā)明實施例三合成孔徑雷達對地重復觀測的TOPS模式參數初步計算流程示意圖；
圖5為本發(fā)明實施例三合成孔徑雷達對地重復觀測的TOPS模式參數精確計算流程圖；
圖6為本發(fā)明實施例三合成孔徑雷達對地重復觀測的工作示意圖；
圖7為本發(fā)明實施例四合成孔徑雷達成像裝置的組成結構示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對發(fā)明的具體技術方案做進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
實施例一
本發(fā)明實施例提供一種合成孔徑雷達成像方法，應用于合成孔徑雷達成像裝置，圖1為本發(fā)明實施例一合成孔徑雷達成像方法的實現流程示意圖，如圖1所示，所述方法包括以下步驟：
步驟S101，確定所述SAR進行方位向波束掃描的掃描參數；
這里，所述掃描參數至少包括：最大掃描角度和掃描周期。
所述步驟S101進一步包括：
步驟S101a，確定所述SAR進行方位向波束掃描的初始掃描參數；
步驟S101b，獲取所述SAR的天線步進角度；
這里，所述天線步進角度是工作人員根據實際需要進行設定的。
步驟S101c，根據所述初始掃描參數和所述天線步進角度，確定所述SAR進行方位向波束掃描的掃描參數。
步驟S102，控制所述SAR在預設的開始時刻進行初始掃描角度為所述最大掃描角度、時長為所述掃描時間的本次方位向波束掃描，得到本次回波數據；
這里，由于在SAR飛行的時候，衛(wèi)星飛行的軌道是提前確定的，具體在哪一時刻可以對哪一觀測區(qū)域進行掃描也是可以確定的。因此，當需要對某一觀測區(qū)域進行重復觀測時，可以根據衛(wèi)星飛行的軌道信息等參數確定具體在哪一時刻開始對要進行重復觀測的觀測區(qū)域進行方位向波束掃描。即，只要確定了需要重復觀測的觀測區(qū)域即可確定開始時刻。
當進行TOPS模式下方位向掃描時，方位向波束中心的指向控制實現方式和SAR聚束模式相反，采用由后向前的掃描方式。需要說明的是，這里的后是指與所述SAR搭載的衛(wèi)星或飛機飛行方向相反的方向，同理，前是指與所述SAR搭載的衛(wèi)星或飛機飛行方向相同的方向。
步驟S103，在本次方位向波束掃描后，控制所述SAR進行初始掃描角度為所述最大掃描角度、時長為所述掃描周期的下一次方位向波束掃描直至達到預設的結束時刻結束；
這里，在本次方位向掃描后，控制所述SAR的初始掃描角度再次回到進行本次方位向掃描時的初始掃描角度，進行從后向前的方位向波束掃描。這樣，本次方位向掃描的部分觀測區(qū)域和下一次方位向波束掃描的部分觀測區(qū)域重疊，如此可以實現對同一觀測區(qū)域進行重復觀測。
在下一次方位向波束掃描后，控制所述SAR再次進行初始掃描角度為所述最大掃描角度、時長為所述掃描周期的下下次方位向波束掃描，如此循環(huán)下去，直至達到預設的結束時刻結束掃描。
步驟S104，將從所述開始時刻到所述結束時刻之間得到的方位向波束掃描的回波數據進行SAR成像。
這里，將從所述開始時刻到所述結束時刻之間得到的方位向波束掃描的回波數據進行SAR成像，可以但不限于是利用距離多普勒(Range-Doppler，RD)算法、線性調頻尺度變換(Chirp-Scaling，CS)算法、擴展CS(Extended Chirp Scaling ECS)算法實現。
本發(fā)明實施例提供一種合成孔徑雷達成像方法，其中，首先確定所述SAR進行成像時進行方位向波束掃描的掃描參數；其中，所述掃描參數至少包括：最大掃描角度和掃描周期；再控制所述SAR在預設的開始時刻進行初始掃描角度為所述最大掃描角度、時長為所述掃描時間的本次方位向波束掃描，得到本次回波數據；在本次方位向波束掃描后，控制所述SAR進行初始掃描角度為所述最大掃描角度、時長為所述掃描周期的下一次方位向波束掃描直至預設的結束時刻結束；最后將所述開始時刻和所述結束時刻之間得到的方位向波束掃描的回波數據進行SAR成像。如此，僅需要方位掃描通過控制波束方位向掃描速度，能夠在滿足分辨率需求的情況下，實現對同一區(qū)域的重復觀測。
實施例二
基于前述的實施例，本發(fā)明實施例再提供一種合成孔徑雷達成像方法，應用于合成孔徑雷達成像裝置，所述合成孔徑雷達成像裝置在實際實現過程中可以是處理器。圖2為本發(fā)明實施例二合成孔徑雷達成像方法的實現流程示意圖，如圖2所示，所述方法包括以下步驟：
步驟S201，獲取待分析的目標觀測區(qū)域的SAR圖像；
這里，所述SAR圖像可以是本發(fā)明實施例中使用的合成孔徑雷達之前得到的，也可以是利用其他合成孔徑雷達得到的。
步驟S202，對所述SAR圖像進行分析，確定滿足預設條件的圖像區(qū)域；
這里，所述預設條件在具體實現中，可以根據觀測需求進行設置。
步驟S203，將所述圖像區(qū)域對應的觀測區(qū)域確定為重復觀測區(qū)域。
這里，重復觀測區(qū)域是指需要進行多次方位向波束掃描的觀測區(qū)域。比如，用戶需要對某一路段的交通情況進行動態(tài)監(jiān)視則需要對該路段進行重復觀測，或者，對某一海域的輪船進行監(jiān)測時需要對該海域進行重復觀測。
步驟S204，根據所述重復觀測區(qū)域的位置信息及所述SAR運行軌道的軌道參數確定進行方位向波束掃描的開始時刻與結束時刻；
這里，所述重復觀測區(qū)域的位置信息可以是重復觀測區(qū)域的邊緣的經緯度信息。
需要說明的是，在本發(fā)明其他實施例中，步驟S201～S203可以省略。當重復觀測區(qū)域本身已經確定的情況下，比如，用戶就需要對北京長安街進行重復觀測，那么，這時步驟S204中重復觀測區(qū)域的位置信息可以是根據GRS確定的，即為北京長安街的起始點到結束點的經緯度信息。
步驟S205，確定所述SAR進行方位向波束掃描的掃描參數；
這里，所述掃描參數至少包括：最大掃描角度和掃描周期。
所述步驟S205進一步包括：
步驟S205a，確定所述SAR進行方位向波束掃描的初始掃描參數；
這里，所述初始掃描參數至少包括：掃描角速度、掃描周期和初始最大掃描角度，對應地，所述步驟S205a在實際實現過程中，可以按照以下步驟實現：
第一步、獲取所述SAR的系統(tǒng)參數及預設的方位向分辨率；其中，所述系統(tǒng)參數至少包括所述SAR的天線尺寸；
這里，所述方位向分辨率是可以由工作人員根據實際需要進行設置的。
第二步、根據所述SAR的天線尺寸，確定所述SAR條帶方位向分辨率；
這里，按照公式(2-1)確定所述SAR條帶方位向分辨率ρstrip：
ρstrip＝k·d/2 (2-1)；
在公式(2-1)中，k是系統(tǒng)誤差造成的分辨率展寬系數，d是天線方位尺寸。
第三步、根據預設的方位向分辨率、條帶方位向分辨率、波束地面速度和觀測帶的中心斜距確定所述SAR進行成像時進行方位向波束掃描的掃描角速度；
這里，按照公式(2-2)確定所述SAR進行成像時進行方位向波束掃描的掃描角速度ω：
在公式(2-2)中，Vs為波束地面速度，Rc為觀測帶的中心斜距，ρTops為預設的方位向分辨率。
第四步、獲取預先設置的波束切換時間Tg；
第五步、根據波束切換時間、波束寬度、波束地面速度和觀測帶的中心斜距確定初始掃描周期；
按照公式(2-3)和公式(2-4)確定初始掃描周期Td：
(ω·Td-θc)·Rc+Vs·Td＝Vs·(Td+Tg)+Lrept (2-3)；
Lrept＝Vs·(Td+Tg) (2-4)；
這里，θc為波束寬度。
根據公式(2-3)和公式(2-4)得到公式(2-5)：
第六步、根據所述掃描角速度和所述初始掃描周期確定初始最大掃描角度。
這里，根據公式(2-6)確定初始最大掃描角度θs：
步驟S205b，判斷所述初始最大掃描角度是否小于等于所述天線方位向實際能掃描的最大角度；
這里，如果所述初始最大角度小于等于所述天線方位向實際能掃描的最大角度，則進入步驟S205d；如果所述初始最大角度大于所述天線方位向實際能掃描的最大角度，則進入步驟S205c。
步驟S205c，提示重新輸入所述預設的方位向分辨率；
步驟S205d，獲取所述SAR的天線步進角度；
這里，所述天線步進角度是工作人員根據實際需要進行設定的。
步驟S205e，根據所述初始掃描參數和所述天線步進角度，確定所述SAR進行方位向波束掃描的掃描參數。
這里，所述步驟S205e可以通過以下步驟實現：
第一步、根據所述初始最大掃描角度和所述天線步進角度確定所述SAR進行方位向波束掃描的最大掃描角度；
這里，按照公式(2-7)確定所述SAR進行方位向波束掃描的最大掃描角度θsr：
θsr＝ceil(θs/dθ)·dθ (2-7)；
在公式(2-7)中，ceil()為向上取整函數，dθ為天線步進角度。
第二步、根據所述天線步進角度、脈沖重復頻率和所述掃描角速度確定所述SAR進行方位向掃描時每次步進的駐留脈沖數；
這里，按照公式(2-8)確定所述SAR進行方位向掃描時每次步進的駐留脈沖數Npulse：
在公式(2-8)中，prf是脈沖重復頻率。
第三步、根據所述最大掃描角度、每次步進的駐留脈沖數、天線步進角度和脈沖重復頻率確定所述SAR進行方位向波束掃描的掃描周期。
這里，按照公式(2-9)確定所述SAR進行方位向波束掃描的掃描時間Tdr：
步驟S206，控制所述SAR在所述開始時刻進行初始掃描角度為所述最大掃描角度、時長為所述掃描時間的本次方位向波束掃描，得到本次回波數據；
步驟S207，在本次方位向波束掃描后，控制所述SAR進行初始掃描角度為所述最大掃描角度、時長為所述掃描周期的下一次方位向波束掃描直至達到所述結束時刻結束；
這里，在本次方位向掃描后，控制所述SAR的初始掃描角度再次回到進行本次方位向掃描時的初始掃描角度，進行從后向前的方位向波束掃描。這樣，本次方位向掃描向前掃描的觀測區(qū)域和下一次方位向波束掃描向后掃描的觀測區(qū)域是有重疊的部分的，如此可以實現對同一觀測區(qū)域進行重復觀測。
在下一次方位向波束掃描后，控制所述SAR再次進行初始掃描角度為所述最大掃描角度、時長為所述掃描周期的下下次方位向波束掃描，如此循環(huán)下去，直至達到預設的結束時刻結束掃描。
步驟S208，將從所述開始時刻到所述結束時刻之間得到的方位向波束掃描的回波數據進行SAR成像。
這里，需要說明的是，本實施例中與其它實施例中相同步驟或概念的解釋可以參考其它實施例中的描述，此處不再贅述。
本發(fā)明實施例提供一種合成孔徑雷達成像方法，其中，首先確定重復觀測區(qū)域，以及進行方位向波束掃描的開始時刻和結束時刻；然后確定所述SAR進行成像時進行方位向波束掃描的掃描參數；再控制所述SAR在所述開始時刻進行初始掃描角度為所述最大掃描角度、時長為所述掃描時間的本次方位向波束掃描，得到本次回波數據；在本次方位向波束掃描后，控制所述SAR進行初始掃描角度為所述最大掃描角度、時長為所述掃描周期的下一次方位向波束掃描直至所述結束時刻結束；最后將所述開始時刻和所述結束時刻之間得到的方位向波束掃描的回波數據進行SAR成像。如此，僅需要方位掃描通過控制波束方位向掃描速度，能夠在滿足分辨率需求的情況下，實現對同一區(qū)域的重復觀測。
實施例三
本發(fā)明實施例先提供一種合成孔徑雷達對地重復觀測的實現方法，在該方法中僅需要進行方位向掃描，通過控制波束方位向掃描速度，在滿足分辨率需求的情況下，實現對同一區(qū)域的重復觀測。圖3為本發(fā)明實施例三合成孔徑雷達對地重復觀測的實現方法的實現流程示意圖，如圖3所示，所述方法包括以下步驟：
步驟S301，確定輸入的系統(tǒng)參數；
這里，所述系統(tǒng)參數至少包括：天線尺寸以及天線方位向掃描能力(也即天線方位向實際最大掃描角度)。
步驟S302，確定輸入的指標要求，即方位向分辨率；
步驟S303，根據系統(tǒng)參數和要求的分辨率，初步計算波束的掃描速度、掃描時間和最大掃描角度；
這里，在初步計算參數時，天線設置為連續(xù)掃描。圖4為本發(fā)明實施例三合成孔徑雷達對地重復觀測的TOPS模式參數初步計算流程示意圖，如圖4所示該流程包括以下步驟：
步驟S303a，輸入參數；
這里，所述參數至少包括：地球半徑Re,衛(wèi)星高度H，波束地面速度Vs，波束切換時間Tg，波束中心地心角β。
步驟S303b，計算子帶波束中心斜距Rc；
這里，按照公式(3-1)計算子帶波束中心斜距Rc：
步驟S303c，計算天線掃描角速度；
這里，首先進行分辨率確定。
根據系統(tǒng)實際天線尺寸確定對應的條帶方位分辨率，然后根據要求，同時結合天線掃描能力確定方位分辨率。方位分辨率和條帶方位分辨率滿足公式(3-2)所示的關系：
ρTops＞ρstrip (3-2)；
在公式(3-2)中，ρstrip是條帶方位分辨率，對于單子帶TOPS模式的方位分辨率大于條帶方位分辨率。
條帶方位分辨率通過公式(3-3)計算：
ρstrip＝k·d/2 (3-3)；
在公式(3-3)中，k是系統(tǒng)誤差造成的分辨率展寬系數，d是天線方位尺寸。距離分辨率確定方法與常規(guī)TOPS模式相同。
確定了方位分辨率以后，根據公式(3-4)計算天線掃描角速度：
在公式(3-4)中，Vs是波束地面速度，Rc是觀測帶的中心斜距。
步驟S303d，計算掃描周期；
為了滿足同一區(qū)域重復觀測，根據公式(3-5)和公式(3-6)組合計算波束掃描周期：
(ω·Td-θc)·Rc+Vs·Td＝Vs·(Td+Tg)+Lrept (3-5)；
Lrept＝Vs·(Td+Tg) (3-6)；
在公式(3-5)和公式(3-6)中，Td是波束掃描周期，θc是每個子帶波束寬度，Lrept是重復觀測區(qū)域長度，Tg是波束切換時間。Tg可以根據實際情況設置。
步驟S303e，計算最大掃描角度；
根據公式(3-7)計算波束最大掃描角：
這里需要說明的是，θs需要滿足天線實際的掃描能力，即滿足公式(3-8)：
θs≤θanta (3-8)；
其中θanta是天線方位向實際能夠掃描的最大角度。
如果公式(3-8)不成立，則需要降低方位向分辨率ρTops。
步驟S304，根據天線的步進能力，進一步精確計算實際工作參數，包括波束實際最大掃描角度、每次步進駐留脈沖數、實際掃描時間；
這里，對于相控陣天線，采用步進掃描方式，不能做到波束連續(xù)掃描，不能掃描到任意角度，因此需要對上述計算結果進行優(yōu)化處理，圖5為本發(fā)明實施例三合成孔徑雷達對地重復觀測的TOPS模式參數精確計算流程圖，如圖5所示，該處理流程包括以下步驟：
步驟S304a，輸入參數：天線步進角度dθ，天線掃描角度計算值θs，脈沖重復頻率prf；
步驟S304b，計算實際掃描角度θsr；
這里，根據公式(3-9)計算實際天線掃描角度：
θsr＝ceil(θs/dθ)·dθ (3-9)；
在公式(3-9)中，ceil(·)表示向上取整數，θsr為需要滿足天線實際的掃描角度。
步驟S304c，計算實際掃描時每次步進的駐留脈沖數；
這里，根據公式(3-10)計算實際掃描時每次步進的駐留脈沖數：
步驟S304d，計算實際掃描周期；
這里，根據公式(3-11)計算實際掃描周期：
步驟S304e，計算每個子帶天線有效掃描軌跡；
這里，根據公式(3-12)計算每個子帶天線有效掃描軌跡：
L＝(2·θsr-θc)·Rc+Vs·Tdr (3-12)；
步驟S304f，計算連續(xù)兩次方位向掃描的實際重復觀測區(qū)域長度；
這里，根據公式(3-13)計算連續(xù)兩次方位向掃描的實際重復觀測區(qū)域長度：
Lrept_r＝L-Vs·(Tdr+Tg) (3-13)；
步驟S305，根據所述實際工作參數，控制SAR系統(tǒng)，實現高分辨率重復觀測TOPS模式。
本發(fā)明實施例提供的合成孔徑雷達對地重復觀測的實現方法包括：天線在方位向沿著軌跡方向，從后向前掃描并接收回波，掃描到一定角度后，天線波束回到起始掃描角，重新開始掃描。通過控制天線方位向掃描速度和掃描角度，來實現分辨率需求以及觀測區(qū)域的重疊范圍需求。
圖6為本發(fā)明實施例三合成孔徑雷達對地重復觀測的工作示意圖，如圖6所示，衛(wèi)星在t1時刻進行方位向波束掃描時，是從后向前掃描，直至到t2時刻，經過t2到t3之間的波束切換時間后，在t3時刻又開始新一輪的從后向前掃描，直至到t4時刻。
與常規(guī)二維掃描的寬測繪帶TOPS模式不同，在本發(fā)明實施例中合成空間雷達僅在方位向上進行一維掃描，距離向不掃描，同一時刻只對單子帶觀測，需要根據單子帶TOPS模式的幾何關系，折衷考慮方位分辨率、天線方位掃描角度以及重復觀測范圍之間的約束關系。與常規(guī)TOPS模式相同，本發(fā)明實施例中的方位向波束中心指向控制實現方式和SAR聚束模式相反。
本發(fā)明實施例提供的合成孔徑雷達重復觀測的實現方法，是合成孔徑雷達成像實現方法，應用于SAR成像和運動目標檢測領域，通過控制天線方位波束向掃描速度，能夠實現高分辨率成像和對同一區(qū)域的重復觀測，進而提高SAR圖像質量和應用價值。
實施例四
本發(fā)明實施例提供一種合成孔徑雷達成像裝置，圖7為本發(fā)明實施例四合成孔徑雷達成像裝置的組成結構示意圖，如圖7所示，該裝置700包括：第一確定模塊701、第一控制模塊702、第二控制模塊703和成像模塊704，其中：
所述第一確定模塊701，用于確定所述SAR進行方位向波束掃描的掃描參數；
這里，所述掃描參數至少包括：最大掃描角度和掃描周期；
所述第一確定模塊701進一步包括：
第一確定單元，用于確定所述SAR進行方位向波束掃描的初始掃描參數；
這里，所述初始掃描參數至少包括：掃描角速度、初始掃描周期和初始最大掃描角度，對應地，所述第一確定單元包括：
第一獲取子單元，用于獲取所述SAR的系統(tǒng)參數及預設的方位向分辨率；其中，所述系統(tǒng)參數至少包括所述SAR的天線尺寸；
第一確定子單元，用于根據所述SAR的天線尺寸，確定所述SAR條帶方位向分辨率；
第二確定子單元，用于根據預設的方位向分辨率、條帶方位向分辨率、波束地面速度和觀測帶的中心斜距確定所述SAR進行成像時進行方位向波束掃描的掃描角速度；
第二獲取子單元，用于獲取預先設置的波束切換時間；
第三確定子單元，用于根據波束切換時間、波束寬度、波束地面速度和觀測帶的中心斜距確定初始掃描周期；
第四確定子單元，用于根據所述掃描角速度和所述初始掃描周期確定初始最大掃描角度。
這里，所述系統(tǒng)參數還包括天線方位向實際能掃描的最大角度，對應地，所述第一確定模塊還包括：
判斷單元，用于判斷所述初始最大掃描角度是否小于等于所述天線方位向實際能掃描的最大角度；其中，如果所述初始最大角度小于等于所述天線方位向實際能掃描的最大角度，則獲取所述SAR的天線步進角度。
提示單元，用于如果所述初始最大角度大于所述天線方位向實際能掃描的最大角度，則提示重新輸入所述預設的方位向分辨率。
獲取單元，用于獲取所述SAR的天線步進角度；
第二確定單元，用于根據所述初始掃描參數和所述天線步進角度，確定所述SAR進行方位向波束掃描的掃描參數。
這里，所述第二確定單元進一步包括：
第五確定子單元，用于根據所述初始最大掃描角度和所述天線步進角度確定所述SAR進行方位向波束掃描的最大掃描角度；
第六確定子單元，用于根據所述天線步進角度、脈沖重復頻率和所述掃描角速度確定所述SAR進行方位向掃描時每次步進的駐留脈沖數；
第七確定子單元，用于根據所述最大掃描角度、每次步進的駐留脈沖數、天線步進角度和脈沖重復頻率確定所述SAR進行方位向波束掃描的掃描周期。
所述第一控制模塊702，用于控制所述SAR在預設的開始時刻進行初始掃描角度為所述最大掃描角度、時長為所述掃描時間的本次方位向波束掃描，得到本次回波數據；
所述第二控制模塊703，用于在本次方位向波束掃描后，控制所述SAR進行初始掃描角度為所述最大掃描角度、時長為所述掃描周期的下一次方位向波束掃描直至達到預設的結束時間結束；
所述成像模塊704，用于將從所述開始時刻到所述結束時刻之間得到的方位向波束掃描的回波數據進行SAR成像。
這里需要指出的是：以上合成孔徑雷達成像裝置實施例的描述，與上述方法實施例的描述是類似的，具有同方法實施例相似的有益效果，因此不做贅述。對于本發(fā)明合成空間雷達成像裝置實施例中未披露的技術細節(jié)，請參照本發(fā)明方法實施例的描述而理解，為節(jié)約篇幅，因此不再贅述。
實施例六
基于前述的實施例，本發(fā)明實施例再提供一種合成孔徑雷達成像裝置，所述裝置包括：獲取模塊、第二確定模塊、第三確定模塊、第四確定模塊、第一確定模塊、第一控制模塊、第二控制模塊和成像模塊，其中：
所述獲取模塊，用于獲取待分析的目標觀測區(qū)域的SAR圖像；
所述第二確定模塊，用于對所述SAR圖像進行分析，確定滿足預設條件的圖像區(qū)域；
所述第三確定模塊，用于將所述圖像區(qū)域對應的觀測區(qū)域確定為重復觀測區(qū)域
所述第四確定模塊，用于根據所述重復觀測區(qū)域的位置信息以及所述SAR運行軌道的軌道參數確定對所述重復觀測區(qū)域進行方位向波束掃描的預設的開始時刻和預設的結束時刻；
所述第一確定模塊，用于確定所述SAR進行方位向波束掃描的掃描參數；
這里，所述掃描參數至少包括：最大掃描角度和掃描周期；
所述第一確定模塊進一步包括：
第一確定單元，用于確定所述SAR進行方位向波束掃描的初始掃描參數；
這里，所述初始掃描參數至少包括：掃描角速度、初始掃描周期和初始最大掃描角度，對應地，所述第一確定單元包括：
第一獲取子單元，用于獲取所述SAR的系統(tǒng)參數及預設的方位向分辨率；其中，所述系統(tǒng)參數至少包括所述SAR的天線尺寸；
第一確定子單元，用于根據所述SAR的天線尺寸，確定所述SAR條帶方位向分辨率；
第二確定子單元，用于根據預設的方位向分辨率、條帶方位向分辨率、波束地面速度和觀測帶的中心斜距確定所述SAR進行成像時進行方位向波束掃描的掃描角速度；
第二獲取子單元，用于獲取預先設置的波束切換時間；
第三確定子單元，用于根據波束切換時間、波束寬度、波束地面速度和觀測帶的中心斜距確定初始掃描周期；
第四確定子單元，用于根據所述掃描角速度和所述初始掃描周期確定初始最大掃描角度。
這里，所述系統(tǒng)參數還包括天線方位向實際能掃描的最大角度，對應地，所述第一確定模塊還包括：
判斷單元，用于判斷所述初始最大掃描角度是否小于等于所述天線方位向實際能掃描的最大角度；其中，如果所述初始最大角度小于等于所述天線方位向實際能掃描的最大角度，則獲取所述SAR的天線步進角度。
提示單元，用于如果所述初始最大角度大于所述天線方位向實際能掃描的最大角度，則提示重新輸入所述預設的方位向分辨率。
獲取單元，用于獲取所述SAR的天線步進角度；
第二確定單元，用于根據所述初始掃描參數和所述天線步進角度，確定所述SAR進行方位向波束掃描的掃描參數。
這里，所述第二確定單元進一步包括：
第五確定子單元，用于根據所述初始最大掃描角度和所述天線步進角度確定所述SAR進行方位向波束掃描的最大掃描角度；
第六確定子單元，用于根據所述天線步進角度、脈沖重復頻率和所述掃描角速度確定所述SAR進行方位向掃描時每次步進的駐留脈沖數；
第七確定子單元，用于根據所述最大掃描角度、每次步進的駐留脈沖數、天線步進角度和脈沖重復頻率確定所述SAR進行方位向波束掃描的掃描周期。
所述第一控制模塊，用于控制所述SAR在預設的開始時刻進行初始掃描角度為所述最大掃描角度、時長為所述掃描時間的本次方位向波束掃描，得到本次回波數據；
這里，所述預設的開始時刻即所述第四確定模塊中得到的開始時刻。
所述第二控制模塊，用于在本次方位向波束掃描后，控制所述SAR進行初始掃描角度為所述最大掃描角度、時長為所述掃描周期的下一次方位向波束掃描直至達到預設的結束時間結束；
這里，所述預設的結束時刻即所述第四確定模塊中得到的結束時刻。
所述成像模塊，用于將從所述開始時刻到所述結束時刻之間得到的方位向波束掃描的回波數據進行SAR成像。
這里需要指出的是：以上合成孔徑雷達成像裝置實施例的描述，與上述方法實施例的描述是類似的，具有同方法實施例相似的有益效果，因此不做贅述。對于本發(fā)明合成孔徑雷達成像裝置實施例中未披露的技術細節(jié)，請參照本發(fā)明方法實施例的描述而理解，為節(jié)約篇幅，因此不再贅述。
應理解，說明書通篇中提到的“一個實施例”或“一實施例”意味著與實施例有關的特定特征、結構或特性包括在本發(fā)明的至少一個實施例中。因此，在整個說明書各處出現的“在一個實施例中”或“在一實施例中”未必一定指相同的實施例。此外，這些特定的特征、結構或特性可以任意適合的方式結合在一個或多個實施例中。應理解，在本發(fā)明的各種實施例中，上述各過程的序號的大小并不意味著執(zhí)行順序的先后，各過程的執(zhí)行順序應以其功能和內在邏輯確定，而不應對本發(fā)明實施例的實施過程構成任何限定。上述本發(fā)明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優(yōu)劣。
需要說明的是，在本文中，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者裝置不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者裝置所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括該要素的過程、方法、物品或者裝置中還存在另外的相同要素。
在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的設備和方法，可以通過其它的方式實現。以上所描述的設備實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，如：多個單元或組件可以結合，或可以集成到另一個系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另外，所顯示或討論的各組成部分相互之間的耦合、或直接耦合、或通信連接可以是通過一些接口，設備或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性的、機械的或其它形式的。
上述作為分離部件說明的單元可以是、或也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是、或也可以不是物理單元；既可以位于一個地方，也可以分布到多個網絡單元上；可以根據實際的需要選擇其中的部分或全部單元來實現本實施例方案的目的。
另外，在本發(fā)明各實施例中的各功能單元可以全部集成在一個處理單元中，也可以是各單元分別單獨作為一個單元，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中；上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現，也可以采用硬件加軟件功能單元的形式實現。
本領域普通技術人員可以理解：實現上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關的硬件來完成，前述的程序可以存儲于計算機可讀取存儲介質中，該程序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質包括：移動存儲設備、只讀存儲器(Read Only Memory，ROM)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。
或者，本發(fā)明上述集成的單元如果以軟件功能模塊的形式實現并作為獨立的產品銷售或使用時，也可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中?；谶@樣的理解，本發(fā)明實施例的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分可以以軟件產品的形式體現出來，該計算機軟件產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機、服務器、或者網絡設備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述方法的全部或部分。而前述的存儲介質包括：移動存儲設備、ROM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。
以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。
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