本發(fā)明涉及雷達(dá)圖像定位技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及基于參數(shù)估計(jì)法的isar圖像方位向定標(biāo)方法。
背景技術(shù)：
逆合成孔徑雷達(dá)(inversesyntheticapertureradar,簡(jiǎn)稱isar)是一種可以全天候、全天時(shí)、遠(yuǎn)距離的對(duì)車輛、艦船、飛機(jī)、導(dǎo)彈等非合作運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行成像，獲得目標(biāo)高分辨率圖像的雷達(dá)。isar成像通常假定在短時(shí)間內(nèi)目標(biāo)轉(zhuǎn)角較小且近似平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)，利用距離-多普勒(r-d)原理成像。但rd成像結(jié)果僅反映目標(biāo)在距離-多普勒平面上的投影信息，并不能提供目標(biāo)真實(shí)的二維尺寸信息，為了對(duì)目標(biāo)進(jìn)一步識(shí)別，isar方位向定標(biāo)技術(shù)的研究至關(guān)重要。
現(xiàn)有技術(shù)中的isar圖像方位向定標(biāo)方法是通過(guò)距離、角度等參數(shù)計(jì)算得到目標(biāo)在成像期間的有效轉(zhuǎn)角，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)橫向定標(biāo)，但該方法的魯棒性不強(qiáng)，方法性能受成像分辨率等因素的制約。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的至少一種缺陷，本發(fā)明提供了一種基于參數(shù)估計(jì)法的isar圖像方位向定標(biāo)方法，包括如下步驟：
步驟一，獲取isar對(duì)海上船類目標(biāo)成像的原始回波數(shù)據(jù)，isar為逆合成孔徑雷達(dá)，對(duì)所述原始回波數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，對(duì)補(bǔ)償過(guò)后的數(shù)據(jù)進(jìn)行方位向fft成像，獲得原始isar圖像，fft為快速傅氏變換；
步驟二，通過(guò)特顯點(diǎn)法獲取所述原始isar圖像的所有特顯點(diǎn)中的前n個(gè)圖像對(duì)比度最大的特顯點(diǎn)，將該n個(gè)特顯點(diǎn)記錄到集合φ中；
步驟三，獲得所述集合φ中的各特顯點(diǎn)所在距離單元的強(qiáng)散射點(diǎn)的瞬時(shí)多普勒頻率；
步驟四，通過(guò)所述瞬時(shí)多普勒頻率求得與集合φ中各特顯點(diǎn)對(duì)應(yīng)的調(diào)頻率，將所有調(diào)頻率的值擬合成一條直線，求出該直線的調(diào)頻斜率k；
步驟五，通過(guò)所述調(diào)頻斜率k算出在步驟三中的選定成像時(shí)刻時(shí)，所述船類目標(biāo)的有效轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ωe的估計(jì)值，計(jì)算公式為：
其中c為電磁波速度，f0為雷達(dá)載頻；
通過(guò)有效轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ωe得到所述船類目標(biāo)方位向分辨率ρa(bǔ)的估計(jì)值，計(jì)算公式為：
其中λ為波長(zhǎng)，t為isar成像積累時(shí)間；
通過(guò)方位插值的方式對(duì)isar圖像進(jìn)行方位向定標(biāo)，獲得所述船類目標(biāo)定標(biāo)后的isar圖像。
優(yōu)選的，步驟二中的n不小于10。
優(yōu)選的，步驟三中通過(guò)匹配傅里葉變換方法獲得集合φ中的各特顯點(diǎn)所在距離單元的強(qiáng)散射點(diǎn)的瞬時(shí)多普勒頻率。
本發(fā)明提供的基于參數(shù)估計(jì)法的isar圖像方位向定標(biāo)方法，具有如下有益效果：
1、采用特顯點(diǎn)法從圖像域選取孤立的強(qiáng)散射點(diǎn)所在距離單元進(jìn)行有效轉(zhuǎn)動(dòng)角速度估計(jì)，數(shù)據(jù)量和運(yùn)算量較小，易于工程實(shí)現(xiàn)；
2、采用匹配傅里葉變化的方法估算出特顯點(diǎn)的瞬時(shí)多普勒頻率，繼而求得調(diào)頻率，有效地減小了估計(jì)誤差，精度更高。
附圖說(shuō)明
圖1是基于參數(shù)估計(jì)法的isar圖像方位向定標(biāo)方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。
需要說(shuō)明的是：下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中，自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例，在不沖突的情況下，
本技術(shù)：
中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
如圖1所示，本發(fā)明提供的一種基于參數(shù)估計(jì)法的isar圖像方位向定標(biāo)方法，在特顯點(diǎn)法的基礎(chǔ)上，通過(guò)匹配傅里葉變換估算出特顯點(diǎn)的瞬時(shí)多普勒頻率，繼而求得調(diào)頻率，估算出有效轉(zhuǎn)動(dòng)角速度和方位向分辨率，實(shí)現(xiàn)方位向定標(biāo)。該isar圖像方位向定標(biāo)方法包括如下步驟：
步驟一，獲取isar對(duì)海上船類目標(biāo)成像的原始回波數(shù)據(jù)，isar為逆合成孔徑雷達(dá)，對(duì)所述原始回波數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，目的是消除艦船相對(duì)于雷達(dá)運(yùn)動(dòng)的誤差，對(duì)補(bǔ)償過(guò)后的數(shù)據(jù)進(jìn)行方位向fft成像，獲得原始isar圖像，fft為快速傅氏變換；
步驟二，通過(guò)特顯點(diǎn)法獲取所述原始isar圖像的所有特顯點(diǎn)中的前n個(gè)圖像對(duì)比度最大的特顯點(diǎn)，將該n個(gè)特顯點(diǎn)記錄到集合φ中，本實(shí)施例中優(yōu)選的是，n不小于10；
步驟三，選定成像時(shí)刻，獲得所述集合φ中的各特顯點(diǎn)所在距離單元的強(qiáng)散射點(diǎn)的瞬時(shí)多普勒頻率，本實(shí)施例中優(yōu)選的是，通過(guò)匹配傅里葉變換方法獲得集合φ中的各特顯點(diǎn)所在距離單元的強(qiáng)散射點(diǎn)的瞬時(shí)多普勒頻率；
步驟四，通過(guò)所述瞬時(shí)多普勒頻率求得與集合φ中各特顯點(diǎn)對(duì)應(yīng)的調(diào)頻率，將所有調(diào)頻率的值擬合成一條直線，求出該直線的調(diào)頻斜率k；
步驟五，通過(guò)所述調(diào)頻斜率k算出在步驟三中的選定成像時(shí)刻時(shí)，所述船類目標(biāo)的有效轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ωe的估計(jì)值，計(jì)算公式為：
其中c為電磁波速度，f0為雷達(dá)載頻；
通過(guò)有效轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ωe得到所述船類目標(biāo)方位向分辨率ρa(bǔ)的估計(jì)值，計(jì)算公式為：
其中λ為波長(zhǎng)，t為isar成像積累時(shí)間；
通過(guò)方位插值的方式對(duì)isar圖像進(jìn)行方位向定標(biāo)，即根據(jù)距離向像素大小，使方位向像素大小與其一致，獲得所述船類目標(biāo)定標(biāo)后的isar圖像。
以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。