本發(fā)明涉及星載合成空降雷達(dá)成像，特別涉及一種基于成像場景自適應(yīng)調(diào)整的星載sar滑動聚束模式方位波束掃描控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、動聚束模式是星載合成孔徑雷達(dá)（sar）一種重要的高分辨率成像模式，該模式利用方位波束掃描來增加目標(biāo)的觀測時間從而提高星載sar的方位向幾何分辨率。在常規(guī)星載sar滑動聚束模式下，無論成像場景如何變化，雷達(dá)方位波束都采用恒定方位波束掃描角速度來照射成像區(qū)域和接收雷達(dá)回波信號。顯然常規(guī)滑動聚束模式下恒定方位波束掃描方式忽略了方位分辨率與雷達(dá)成像場景之間的匹配性。這種方位波束掃描方法造成部分成像區(qū)域方位分辨率不足目標(biāo)難以較好解譯，而部分區(qū)域目標(biāo)信息量較少而方位分辨率過高，一定程度上導(dǎo)致星載sar系統(tǒng)方位掃描能力的浪費。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為此，本發(fā)明提供一種基于成像場景自適應(yīng)調(diào)整的星載sar滑動聚束模式方位波束掃描控制方法及系統(tǒng)，解決現(xiàn)有常規(guī)星載sar滑動聚束模式固定方位波束掃描加速度下的方位分辨率與成像場景失配問題。

2、按照本發(fā)明所提供的設(shè)計方案，一方面，提供一種基于成像場景自適應(yīng)調(diào)整的星載sar滑動聚束模式方位波束掃描控制方法，包含：

3、在星載sar雷達(dá)發(fā)射靜默狀態(tài)下獲取雷達(dá)接收機(jī)熱噪聲平均信號強(qiáng)度；

4、根據(jù)當(dāng)前雷達(dá)方位波束指向下雷達(dá)回波信號能量及雷達(dá)接收機(jī)熱噪聲平均信號強(qiáng)度獲取當(dāng)前成像方位分辨率，根據(jù)當(dāng)前成像范圍分辨率調(diào)整方位波束掃描角速度和下一方位波束指向，使方位分辨率與sar成像場景目標(biāo)匹配，直至完成所有方位角度掃描范圍內(nèi)駐留脈沖數(shù)的設(shè)置。

5、作為本發(fā)明基于成像場景自適應(yīng)調(diào)整的星載sar滑動聚束模式方位波束掃描控制方法，進(jìn)一步地，在星載sar雷達(dá)發(fā)射靜默狀態(tài)下獲取雷達(dá)接收機(jī)熱噪聲平均信號強(qiáng)度，包含：

6、采集并記錄星載sar雷達(dá)發(fā)射靜默狀態(tài)下多個脈沖重復(fù)周期內(nèi)星載sar回波接收窗內(nèi)接收機(jī)熱噪聲信號；

7、依據(jù)各脈沖重復(fù)周期雷達(dá)回波窗的各采樣點接收機(jī)熱噪聲信號強(qiáng)度及熱噪聲信號重復(fù)周期脈沖數(shù)和雷達(dá)回波接收窗內(nèi)總采樣點數(shù)計算雷達(dá)接收機(jī)熱噪聲平均信號強(qiáng)度。

8、作為本發(fā)明基于成像場景自適應(yīng)調(diào)整的星載sar滑動聚束模式方位波束掃描控制方法，進(jìn)一步地，根據(jù)當(dāng)前雷達(dá)方位波束指向下雷達(dá)回波信號能量及雷達(dá)接收機(jī)熱噪聲平均信號強(qiáng)度獲取當(dāng)前成像方位分辨率，包含：

9、設(shè)置滑動聚束模式方位波束掃描角速度初始值；并依據(jù)星載sar滑動聚束模式方位波束掃描方式及掃描方位設(shè)定方位波束指向角度初始值；

10、根據(jù)方位波束掃描角速度、相控陣天線最小波束躍度及脈沖重復(fù)頻率確定當(dāng)前方位波束指向的駐留脈沖數(shù)量；

11、依據(jù)各脈沖重復(fù)周期雷達(dá)回波窗的各采樣點雷達(dá)回波信號及雷達(dá)回波信號重復(fù)周期脈沖數(shù)和雷達(dá)回波接收窗內(nèi)總采樣點數(shù)獲取當(dāng)前方位波束指向下的雷達(dá)回波信號平均能量；

12、根據(jù)當(dāng)前方位波束指向下的雷達(dá)回波信號平均能量、雷達(dá)接收機(jī)熱噪聲平均信號強(qiáng)度、sar衛(wèi)星期望系統(tǒng)靈敏度、sar衛(wèi)星期望回波信噪比及方位向參考分辨率獲取當(dāng)前成像方位分辨率。

13、作為本發(fā)明基于成像場景自適應(yīng)調(diào)整的星載sar滑動聚束模式方位波束掃描控制方法，進(jìn)一步地，設(shè)置滑動聚束模式方位波束掃描角速度初始值，包含：

14、依據(jù)理論分辨率展寬系數(shù)、星載sar雷達(dá)波束在測繪帶內(nèi)移動速度、星載sar天線有效長度、方位向參考分辨率、衛(wèi)星與成像測繪帶相對速度及衛(wèi)星航跡到成像測繪帶中心的最短距離設(shè)置滑動聚束模式方位波束掃描角速度初始值。

15、作為本發(fā)明基于成像場景自適應(yīng)調(diào)整的星載sar滑動聚束模式方位波束掃描控制方法，進(jìn)一步地，根據(jù)當(dāng)前雷達(dá)方位波束指向下雷達(dá)回波信號能量及雷達(dá)接收機(jī)熱噪聲平均信號強(qiáng)度獲取當(dāng)前成像方位分辨率，還包含：

16、依據(jù)成像場景強(qiáng)度動態(tài)范圍設(shè)定用于調(diào)整分辨率與雷達(dá)回波強(qiáng)度之間比例關(guān)系系數(shù)；

17、結(jié)合分辨率與雷達(dá)回波強(qiáng)度之間比例關(guān)系系數(shù)，并根據(jù)當(dāng)前雷達(dá)方位波束指向下雷達(dá)回波信號能量及雷達(dá)接收機(jī)熱噪聲平均信號強(qiáng)度獲取當(dāng)前成像方位分辨率。

18、作為本發(fā)明基于成像場景自適應(yīng)調(diào)整的星載sar滑動聚束模式方位波束掃描控制方法，進(jìn)一步地，根據(jù)當(dāng)前成像范圍分辨率調(diào)整方位波束掃描角速度，包含：

19、依據(jù)理論分辨率展寬系數(shù)、星載sar雷達(dá)波束在測繪帶內(nèi)移動速度、星載sar天線有效長度、當(dāng)前成像范圍分辨率、衛(wèi)星與成像測繪帶相對速度及衛(wèi)星航跡到成像測繪帶中心的最短距離調(diào)整方位波束掃描角速度。

20、作為本發(fā)明基于成像場景自適應(yīng)調(diào)整的星載sar滑動聚束模式方位波束掃描控制方法，進(jìn)一步地，根據(jù)當(dāng)前成像范圍分辨率調(diào)整下一方位波束指向，包含：

21、根據(jù)天線波束掃描的波束躍度調(diào)整下一方位波束指向。

22、再一方面，本發(fā)明還提供一種基于成像場景自適應(yīng)調(diào)整的星載sar滑動聚束模式方位波束掃描控制系統(tǒng)，包含：熱噪聲處理模塊和脈沖設(shè)置模塊，其中，

23、熱噪聲處理模塊，用于在星載sar雷達(dá)發(fā)射靜默狀態(tài)下獲取雷達(dá)接收機(jī)熱噪聲平均信號強(qiáng)度；

24、脈沖設(shè)置模塊，用于根據(jù)當(dāng)前雷達(dá)方位波束指向下雷達(dá)回波信號能量及雷達(dá)接收機(jī)熱噪聲平均信號強(qiáng)度獲取當(dāng)前成像方位分辨率，根據(jù)當(dāng)前成像范圍分辨率調(diào)整方位波束掃描角速度和下一方位波束指向，使方位分辨率與sar成像場景目標(biāo)匹配，直至完成所有方位角度掃描范圍內(nèi)駐留脈沖數(shù)的設(shè)置。

25、本發(fā)明的有益效果：

26、1、本發(fā)明基于星載sar系統(tǒng)采集到的雷達(dá)回波信號能量來自適應(yīng)調(diào)整雷達(dá)方位波束掃描角速度，從而動態(tài)調(diào)整滑動聚束模式方位分辨率，能夠使得方位分辨率與成像場景的高價值目標(biāo)分布相匹配，大幅度提升方位波束掃描的應(yīng)用效能。

27、2、本發(fā)明相比于方位分辨率恒定的常規(guī)滑動聚束模式，通過自適應(yīng)動態(tài)調(diào)整方位波束掃描角速度，可以讓包含大量高價值目標(biāo)區(qū)域獲得更高的方位分辨率，而對于不含有價值目標(biāo)區(qū)域的滿足一定應(yīng)用要求即可，適應(yīng)性強(qiáng)。

28、3、本發(fā)明通過動態(tài)自適應(yīng)調(diào)整方位波束掃描角速度，可以讓方位分辨率與目標(biāo)場景更符合，既可以滿足后續(xù)解譯和應(yīng)用的方位分辨率需求，同時在一定程度上降低了滑動聚束模式對雷達(dá)方位波束掃描能力的要求，從而降低了星載sar系統(tǒng)硬件規(guī)模和造價，在星載sar系統(tǒng)成像中具有較好的應(yīng)用前景。

技術(shù)特征：

1.一種基于成像場景自適應(yīng)調(diào)整的星載sar滑動聚束模式方位波束掃描控制方法，其特征在于，包含：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于成像場景自適應(yīng)調(diào)整的星載sar滑動聚束模式方位波束掃描控制方法，其特征在于，在星載sar雷達(dá)發(fā)射靜默狀態(tài)下獲取雷達(dá)接收機(jī)熱噪聲平均信號強(qiáng)度，包含：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于成像場景自適應(yīng)調(diào)整的星載sar滑動聚束模式方位波束掃描控制方法，其特征在于，根據(jù)當(dāng)前雷達(dá)方位波束指向下雷達(dá)回波信號能量及雷達(dá)接收機(jī)熱噪聲平均信號強(qiáng)度獲取當(dāng)前成像方位分辨率，包含：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于成像場景自適應(yīng)調(diào)整的星載sar滑動聚束模式方位波束掃描控制方法，其特征在于，設(shè)置滑動聚束模式方位波束掃描角速度初始值，包含：

5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的基于成像場景自適應(yīng)調(diào)整的星載sar滑動聚束模式方位波束掃描控制方法，其特征在于，根據(jù)當(dāng)前雷達(dá)方位波束指向下雷達(dá)回波信號能量及雷達(dá)接收機(jī)熱噪聲平均信號強(qiáng)度獲取當(dāng)前成像方位分辨率，還包含：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于成像場景自適應(yīng)調(diào)整的星載sar滑動聚束模式方位波束掃描控制方法，其特征在于，根據(jù)當(dāng)前成像范圍分辨率調(diào)整方位波束掃描角速度，包含：

7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的基于成像場景自適應(yīng)調(diào)整的星載sar滑動聚束模式方位波束掃描控制方法，其特征在于，根據(jù)當(dāng)前成像范圍分辨率調(diào)整下一方位波束指向，包含：

8.一種基于成像場景自適應(yīng)調(diào)整的星載sar滑動聚束模式方位波束掃描控制系統(tǒng)，其特征在于，包含：熱噪聲處理模塊和脈沖設(shè)置模塊，其中，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及星載合成空降雷達(dá)成像技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于成像場景自適應(yīng)調(diào)整的星載SAR滑動聚束模式方位波束掃描控制方法及系統(tǒng)，在星載SAR雷達(dá)發(fā)射靜默狀態(tài)下獲取雷達(dá)接收機(jī)熱噪聲平均信號強(qiáng)度；根據(jù)當(dāng)前雷達(dá)方位波束指向下雷達(dá)回波信號能量及雷達(dá)接收機(jī)熱噪聲平均信號強(qiáng)度獲取當(dāng)前成像方位分辨率，根據(jù)當(dāng)前成像范圍分辨率調(diào)整方位波束掃描角速度和下一方位波束指向，使方位分辨率與SAR成像場景目標(biāo)匹配，直至完成所有方位角度掃描范圍內(nèi)駐留脈沖數(shù)的設(shè)置。本發(fā)明使得方位分辨率與成像場景的高價值目標(biāo)分布相匹配，大幅度提升方位波束掃描的應(yīng)用效能，在一定程度上降低滑動聚束模式對雷達(dá)方位波束掃描能力要求，并降低星載SAR系統(tǒng)硬件規(guī)模和造價。

技術(shù)研發(fā)人員：徐偉,李昊洋,蔡佳睿
受保護(hù)的技術(shù)使用者：鷹颯科技（江蘇）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6