無人機合成孔徑雷達(dá)成像的圖像偏移自聚焦方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種無人機合成孔徑雷達(dá)成像的圖像偏移自聚焦方法，提高了多普勒調(diào)頻率的估計精度。包括：接收設(shè)定時間段內(nèi)的回波信號，依次進(jìn)行粗補償、距離單元徙動校正和距離匹配濾波得到粗圖像數(shù)據(jù)；對粗圖像數(shù)據(jù)在方位向分塊得到N個子孔徑數(shù)據(jù)塊；對每個子孔徑數(shù)據(jù)塊進(jìn)行方位向去斜處理，并將其分為L個距離單元，估計每個子孔徑數(shù)據(jù)塊的二階相位誤差；求解每個子孔徑數(shù)據(jù)塊中每個距離單元對應(yīng)的相位誤差函數(shù)，對對應(yīng)的距離單元進(jìn)行剩余相位誤差補償；對進(jìn)行剩余相位誤差補償之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行方位向壓縮得到聚焦后的SAR圖像。
【專利說明】
無人機合成孔徑雷達(dá)成像的圖像偏移自聚焦方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無人機合成孔徑雷達(dá)成像的圖像偏移自 聚焦方法，可用于合成孔徑雷達(dá)距離空變誤差的補償。
【背景技術(shù)】
[0002] 無人機合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)(UAV-SAR)的運動補償是無人機合成孔徑雷達(dá)成像的一 個關(guān)鍵技術(shù)?，F(xiàn)今主流的補償成像技術(shù)主要利用高精度慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng) 來補償載機和天線波束的平穩(wěn)性，再通過自聚焦成像算法處理得到相對理想的合成孔徑雷 達(dá)圖像。但其過于依賴慣導(dǎo)系統(tǒng)的精確度，在無人機低空飛行的情況下，運動誤差存在很強 的距離空變性，增加了高精度合成孔徑雷達(dá)成像的難度。對運動誤差的補償主要利用傳統(tǒng) 的子孔徑相關(guān)(Map-Drift，MD)算法估計局部的多普勒調(diào)頻率，但很難同時滿足方位向、距 離向運動誤差補償?shù)木刃枨蟆?br>
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種無人機合成孔徑雷達(dá)成像 的圖像偏移自聚焦方法，提高了多普勒調(diào)頻率的估計精度。
[0004] 本發(fā)明實施例提供的一種無人機合成孔徑雷達(dá)成像的圖像偏移自聚焦方法，在傳 統(tǒng)MD算法的基礎(chǔ)上將距離向分塊后，在某一方位塊的所有距離塊中分別尋找相同數(shù)目的特 顯點（即孤立強散射點），通過特顯點所在的距離單元匹配出隨距離線性變化的最優(yōu)多普勒 調(diào)頻率分別作為該方位塊各距離門對應(yīng)的多普勒調(diào)頻率，而后采用隨機一致性方法剔除奇 異值并利用其余有效值來估計該距離門的多普勒調(diào)頻率，進(jìn)一步提高了多普勒調(diào)頻率的估 計精度。為便于描述，本發(fā)明采用的算法也稱為RDMDA(Range-Dependent Map Drift Algorithm，圖像偏移自聚焦)算法。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案：
[0006] -種無人機合成孔徑雷達(dá)成像的圖像偏移自聚焦方法，所述方法包括如下步驟：
[0007] 步驟1，機載SAR雷達(dá)接收設(shè)定時間段內(nèi)的回波信號，對所述設(shè)定時間段內(nèi)的回波 信號依次進(jìn)行粗補償、距離單元徙動校正和距離匹配濾波得到粗圖像數(shù)據(jù)；
[0008] 步驟2,對所述粗圖像數(shù)據(jù)在方位向進(jìn)行分塊，得到N個子孔徑數(shù)據(jù)塊；
[0009] 步驟3,對第n個子孔徑數(shù)據(jù)塊進(jìn)行方位向去斜處理，將去斜處理之后的第n個子孔 徑數(shù)據(jù)塊分為L個距離單元，并估計第n個子孔徑數(shù)據(jù)塊的二階相位誤差，n的初值為l，n = 1，…，N;
[0010] 步驟4,令n的值加1，并重復(fù)執(zhí)行步驟3,從而得到N個子孔徑數(shù)據(jù)塊的二階相位誤 差；
[0011] 步驟5，根據(jù)第n個子孔徑數(shù)據(jù)塊的二階相位誤差，求解第n個子孔徑數(shù)據(jù)塊中每個 距離單元對應(yīng)的相位誤差函數(shù)，并根據(jù)相位誤差函數(shù)對對應(yīng)的距離單元進(jìn)行剩余相位誤差 補償，n的初值為1，n = l，…，N;
[0012] 步驟6,令n的值加1，并重復(fù)執(zhí)行步驟5,從而得到N個子孔徑數(shù)據(jù)塊進(jìn)行剩余相位 誤差補償之后的數(shù)據(jù)；
[0013] 步驟7,對所述進(jìn)行剩余相位誤差補償之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行方位向壓縮得到聚焦后的 SAR圖像。
[0014] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點：（1)與傳統(tǒng)MD算法相比，該方法考慮了二次 相位誤差的距離空變性，對于劇烈運動誤差的下的無人機載SAR成像具有較強的魯棒性； (2)該方法運通過插值提高二維參數(shù)估計精度，并采用距離分塊處理，與傳統(tǒng)MD算法相比未 明顯增加運算量。
【附圖說明】
[0015] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016] 圖1是本發(fā)明實施例提供的一種無人機合成孔徑雷達(dá)成像的圖像偏移自聚焦方法 的流程不意圖圖；
[0017] 圖2是本發(fā)明仿真采用的斜視SAR成像幾何模型示意圖；
[0018] 圖3是實驗一中，場景1UAV-SAR圖像處理結(jié)果對比示意圖；
[0019] 圖4是實驗一中，場景1部分典型目標(biāo)成像結(jié)果放大對比示意圖；
[0020] 圖5是實驗一中，場景1關(guān)鍵點A、B方位回波響應(yīng)對比示意圖；
[0021 ]圖6是實驗二中，場景2UAV-SAR圖像處理結(jié)果對比示意圖；
[0022] 圖7是實驗二中，場景2部分典型目標(biāo)成像結(jié)果放大對比示意圖；
[0023] 圖8是實驗二中，場景2關(guān)鍵點A、B方位回波響應(yīng)對比示意圖。
【具體實施方式】
[0024]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0025] 本發(fā)明實施例提供一種無人機合成孔徑雷達(dá)成像的圖像偏移自聚焦方法，如圖1 所示，所述方法包括如下步驟：
[0026] 步驟1，機載SAR雷達(dá)接收設(shè)定時間段內(nèi)的回波信號，對所述設(shè)定時間段內(nèi)的回波 信號依次進(jìn)行粗補償、距離單元徙動校正和距離匹配濾波得到粗圖像數(shù)據(jù)。
[0027] 步驟2,對所述粗圖像數(shù)據(jù)在方位向進(jìn)行分塊，得到N個子孔徑數(shù)據(jù)塊。
[0028] 步驟2具體包括:將設(shè)定時間段內(nèi)的粗圖像數(shù)據(jù)分成持續(xù)時間為1，中心時間為tn =(2n+l) (Ts/2)，n = 0，1，…，N-1的N個子孔徑數(shù)據(jù)塊。
[0029] 需要說明的是，％應(yīng)足夠小，一般約為相干積累時間的十分之一。
[0030] 步驟3,對第n個子孔徑數(shù)據(jù)塊進(jìn)行方位向去斜處理，將去斜處理之后的第n個子孔 徑數(shù)據(jù)塊分為L個距離單元，并估計第n個子孔徑數(shù)據(jù)塊的二階相位誤差，n的初值為l，n = 1，…，N〇
[0031]步驟3具體包括如下子步驟：
[0032] (3a)對第n個子孔徑數(shù)據(jù)塊進(jìn)行方位向去斜處理，消除二次調(diào)頻分量；
[0033] (3b)將第n個子孔徑數(shù)據(jù)塊分成L個距離單元，從L個距離單元中選取能量較大的K 個距離單元作為第n個子孔徑數(shù)據(jù)塊的樣本數(shù)據(jù)；
[0034] (3c)將第n個子孔徑數(shù)據(jù)塊的樣本數(shù)據(jù)分成前后兩半，分別表示為：
[0037]其中，-I； /4<^+7; :/4，rk表示第k個距離單元的斜距，1^=1，2-_1(，1(〈1^常數(shù)項 於對估計沒有任何影響可以忽略，同時/〇)，〇只是會讓左右兩幅圖像在方位向上產(chǎn) 生相同的平移，可等價于考慮：
[0040]對其做傅里葉變換得：
[0044] 對反(rt.,/)、矣(，;，/)做相關(guān)處理得到：
[0045] Rlg(rk ,/) = (rt ,/)|,|^2 (rj ,/)|3
[0046] 其中，巾表示兩個函數(shù)的相關(guān)；
[0047] (3d)根據(jù)下式計算第n個子孔徑數(shù)據(jù)塊的二階相位誤差系數(shù)ko、k1:
[0050] (3e)第n個子孔徑數(shù)據(jù)塊的二階相位誤差= 心+AV;) o.
[0051] 步驟4,令n的值加1，并重復(fù)執(zhí)行步驟3,從而得到N個子孔徑數(shù)據(jù)塊的二階相位誤 差。
[0052] 所有子孔徑數(shù)據(jù)塊處理完后，采用隨機一致性算法(Random Sample Consensus, RANSAC)剔除奇異值，完成相位補償，具體如下：
[0053]步驟5，根據(jù)第n個子孔徑數(shù)據(jù)塊的二階相位誤差，求解第n個子孔徑數(shù)據(jù)塊中每個 距離單元對應(yīng)的相位誤差函數(shù)，并根據(jù)相位誤差函數(shù)對對應(yīng)的距離單元進(jìn)行剩余相位誤差 補償，n的初值為1，n = l，…，N。
[0054]步驟5具體包括如下子步驟：
[0055] (5a)相位誤差函數(shù)表示為Q階多項式，…aQ)，其二階導(dǎo)數(shù)表示為：
[0056]其中，aq為多項式以3〇，31，'"3〇的9次項系數(shù)；
[0057] (5b)獲取第n個子孔徑數(shù)據(jù)塊中第n個距離單元的有效值，并將所述有效值代入Q 階多項式以30,31，-%)中，求得多項式汽3()，31，-^)的9次項系數(shù)3(1的最小二乘解，進(jìn)而得 到Q階多項式的解析表達(dá)式，利用該解析表達(dá)式對第^個距離單元進(jìn)行剩余相位誤差補償， q = 2~Q;直到對第n個子孔徑數(shù)據(jù)塊中的所有距離單元進(jìn)行剩余相位誤差補償，1 = 1，2--_ L〇
[0058]子步驟(5b)中，獲取第n個子孔徑數(shù)據(jù)塊中第n個距離單元的有效值，具體包括如 下子步驟：
[0059] (5bl)在N個點./,,)，" = 1.2.…A/中，隨機選擇Q個內(nèi)點構(gòu)成初始內(nèi)點集，將初始 內(nèi)點集中的內(nèi)點代入Q階多項式f (ao，ai，??％)中，計算得到其對應(yīng)的多次項系數(shù)aq;
[0060] (5b2)設(shè)定閾值G，分別計算剩余的N-Q個內(nèi)點到Q階多項式曲線的距離，若某內(nèi)點 對應(yīng)的距離小于閾值G，則將其列入內(nèi)點集，并記錄內(nèi)點集中的內(nèi)點個數(shù)；
[0061] (5b3)依次重復(fù)執(zhí)行子步驟(5bl)和(5b2)S次，選取內(nèi)點個數(shù)最多的內(nèi)點集，并將 內(nèi)點個數(shù)最多的內(nèi)點集中的內(nèi)點作為第n個子孔徑數(shù)據(jù)塊中第n個距離單元的有效值;其 中，
P為置信概率，￡為數(shù)據(jù)錯誤率。
[0062] 子步驟(5b)中，利用Q階多項式的解析表達(dá)式對第n個距離單元進(jìn)行剩余相位誤 差補償，具體為：
[0063]根據(jù)Q階多項式的解析表達(dá)式得到第^個距離單元的相位補償函數(shù) 以/:.，，"+r) = exp(./<(;; .r,,)r:/2)將第ri個距離單元的數(shù)據(jù)乘以第ri個距離單元的相位 ，. 補償函數(shù)，從而對第n個距離單元進(jìn)行剩余相位誤差補償，其中，t為距離向的快時間。
[0064] 步驟6,令n的值加1，并重復(fù)執(zhí)行步驟5,從而得到N個子孔徑數(shù)據(jù)塊進(jìn)行剩余相位 誤差補償之后的數(shù)據(jù)。
[0065] 步驟7,對所述進(jìn)行剩余相位誤差補償之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行方位向壓縮得到聚焦后的 SAR圖像。
[0066] 步驟7具體包括：
[0067] 對所述進(jìn)行剩余相位誤差補償之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行方位傅里葉變換，再乘以方位匹配 濾波函數(shù)，之后再進(jìn)行方位逆傅里葉變換，從而得到聚焦后的SAR圖像，其中方位匹配濾波 函數(shù)Hamf (Kx)的表不式為：
[0069] 其中，Kx為方位波數(shù)譜表達(dá)式，r為斜距4為斜視角，X為飛機方位向坐標(biāo)，x為目標(biāo) 點方位向坐標(biāo)。
[0070] 本發(fā)明的效果可通多以下仿真實驗作進(jìn)一步說明：
[0071] D實驗條件：
[0072]本發(fā)明在相同實驗條件下與傳統(tǒng)慣導(dǎo)系統(tǒng)下M0C0、傳統(tǒng)MDA處理進(jìn)行結(jié)果對比，本 實驗采用的距離空變的成合成孔徑雷達(dá)信號模型如圖2所示;實驗1、2采用的UAV-SAR系統(tǒng) 主要參數(shù)如表1、2所示，慣導(dǎo)系統(tǒng)（INS)主要參數(shù)如表3所示：
[0073] 表1實驗1UAV-SAR主要參數(shù)
[0075] 表2實驗2UAV-SAR主要參數(shù)
[0077]表3慣導(dǎo)系統(tǒng)主要參數(shù)
[0079] 2.實驗內(nèi)容及結(jié)果分析：
[0080]實驗1:用本發(fā)明方法對某場景X波段回波使用RDMDA算法進(jìn)行成像處理并與"傳統(tǒng) 慣導(dǎo)系統(tǒng)下M0C0、傳統(tǒng)MDA處理結(jié)果進(jìn)行對比，結(jié)果如圖3所示，其中圖3中的（a)為基于INS 的M0C0處理結(jié)果示意圖；（b)為傳統(tǒng)MDA處理結(jié)果示意圖；（c)為RDMDA處理結(jié)果示意圖。場景 大小為3072*2048,所有算法均將回波數(shù)據(jù)劃分為16個子孔徑，對每個子孔徑數(shù)據(jù)進(jìn)行相位 誤差補償。部分典型目標(biāo)成像結(jié)果放大圖如圖4所示，其中圖4中的（a)為基于INS的M0C0處 理結(jié)果不意圖；（b)為傳統(tǒng)MDA處理結(jié)果不意圖；（c)為RDMDA處理結(jié)果不意圖。兩個關(guān)鍵點A、 B由傳統(tǒng)MDA與RDMDA處理后的方位回波響應(yīng)對比如圖5所示，其中圖5中的（a)為點A方位回 波響應(yīng)對比示意圖，（b)為點B方位回波響應(yīng)對比示意圖。
[0081]實驗2:用本發(fā)明方法對某場景Ka波段回波使用RDMDA算法進(jìn)行成像處理并與"傳 統(tǒng)慣導(dǎo)系統(tǒng)下M0C0、傳統(tǒng)MDA處理結(jié)果進(jìn)行對比，結(jié)果如圖6所示，其中圖6中的（a)為基于 INS的M0⑶處理結(jié)果示意圖；（b)為傳統(tǒng)MDA處理結(jié)果示意圖；（c)為RDMDA處理結(jié)果示意圖。 場景大小為50001200,部分典型目標(biāo)成像結(jié)果放大圖如圖7所示，其中圖7中的（a)為基于 INS的M0⑶處理結(jié)果示意圖；（b)為傳統(tǒng)MDA處理結(jié)果示意圖；（c)為RDMDA處理結(jié)果示意圖。 兩個關(guān)鍵點A、B由傳統(tǒng)MDA與RDMDA處理后的方位回波響應(yīng)對比如圖8所示，其中圖8中的(a) 為點A方位回波響應(yīng)對比示意圖，（b)為點B方位回波響應(yīng)對比示意圖。
[0082] 3.仿真結(jié)果分析：
[0083]通過圖3對比結(jié)果可知，由于運動補償誤差過大，采用慣導(dǎo)系統(tǒng)的M0C0處理結(jié)果存 在明顯的模糊和幾何上的扭曲如圖4(a)所示。而4(b)、4(c)聚焦結(jié)果較為理想。圖4(c)中城 鎮(zhèn)、河流、高速公路等場景可清晰分辨。從圖6的對比結(jié)果中可知，RDMDA處理后場景關(guān)鍵點 A、B的方位響應(yīng)較為理想，方位分辨率接近0.74m，而傳統(tǒng)MDA聚焦效果較差。
[0084]從圖7的對比可知，，采用慣導(dǎo)系統(tǒng)的M0C0和傳統(tǒng)MDA處理結(jié)果存在明顯模糊，而在 RDMDA結(jié)果中得到較大改善。從圖6的對比結(jié)果中可知，RDMDA處理后場景關(guān)鍵點A、B的方位 響應(yīng)較為理想，方位分辨率接近0.51m，而傳統(tǒng)MDA聚焦效果較差。
[0085]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(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)。
【主權(quán)項】
1. 一種無人機合成孔徑雷達(dá)成像的圖像偏移自聚焦方法，其特征在于，所述方法包括 如下步驟： 步驟1，機載SAR雷達(dá)接收設(shè)定時間段內(nèi)的回波信號，對所述設(shè)定時間段內(nèi)的回波信號 依次進(jìn)行粗補償、距離單元徙動校正和距離匹配濾波得到粗圖像數(shù)據(jù)； 步驟2，對所述粗圖像數(shù)據(jù)在方位向進(jìn)行分塊，得到N個子孔徑數(shù)據(jù)塊，N為自然數(shù)； 步驟3，對第n個子孔徑數(shù)據(jù)塊進(jìn)行方位向去斜處理，將去斜處理之后的第n個子孔徑數(shù) 據(jù)塊分為L個距離單元，并估計第n個子孔徑數(shù)據(jù)塊的二階相位誤差，n的初值為l，n = l，…， N，L為自然數(shù)； 步驟4，令n的值加1，并重復(fù)執(zhí)行步驟3，從而得到N個子孔徑數(shù)據(jù)塊的二階相位誤差； 步驟5,根據(jù)第n個子孔徑數(shù)據(jù)塊的二階相位誤差，求解第n個子孔徑數(shù)據(jù)塊中每個距離 單元對應(yīng)的相位誤差函數(shù)，并根據(jù)相位誤差函數(shù)對對應(yīng)的距離單元進(jìn)行剩余相位誤差補 償，n的初值為1，n = l，…，N; 步驟6,令n的值加1，并重復(fù)執(zhí)行步驟5,從而得到N個子孔徑數(shù)據(jù)塊進(jìn)行剩余相位誤差 補償之后的數(shù)據(jù)； 步驟7,對所述進(jìn)行剩余相位誤差補償之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行方位向壓縮得到聚焦后的SAR圖 像。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人機合成孔徑雷達(dá)成像的圖像偏移自聚焦方法，其特 征在于，步驟2具體包括： 將設(shè)定時間段內(nèi)的粗圖像數(shù)據(jù)分成持續(xù)時間為Ts，中心時間為tn= (2n+l) (Ts/2)，n = 0，1，…，N-l的N個子孔徑數(shù)據(jù)塊。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人機合成孔徑雷達(dá)成像的圖像偏移自聚焦方法，其特 征在于，步驟3具體包括如下子步驟： (3a)對第n個子孔徑數(shù)據(jù)塊進(jìn)行方位向去斜處理，消除二次調(diào)頻分量； (3b)將第n個子孔徑數(shù)據(jù)塊分成L個距離單元，從L個距離單元中選取能量較大的K個距 離單元作為第n個子孔徑數(shù)據(jù)塊的樣本數(shù)據(jù)； (3c)將第n個子孔徑數(shù)據(jù)塊的樣本數(shù)據(jù)分成前后兩半，分別表示為：其中，-7； /4 ,rk表示第k個距離單元的斜距，k=l，2"_K，K〈L; 等價于：對其做傅里葉變換得：其中，為對做傅里葉變換的結(jié)果， 4〇;./)為對做傅里葉變換的結(jié)果； 對反(r( ,/>、(d)做相關(guān)處理得到：其中，巾表示兩個函數(shù)的相關(guān)； (3d)根據(jù)下式計算第n個子孔徑數(shù)據(jù)塊的二階相位誤差系數(shù)k〇、k1:(3e)第n個子孔徑數(shù)據(jù)塊的二階相位誤差J,,：) = 2;r(\+AV;4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人機合成孔徑雷達(dá)成像的圖像偏移自聚焦方法，其特 征在于，步驟5具體包括如下子步驟： (5a)相位誤差函數(shù)表示為Q階多項式f (&〇，&1，…aQ)，其二階導(dǎo)數(shù)表示為：其中，aq為多項式汽3〇,31，-^)的9次項系數(shù)； (5b)獲取第n個子孔徑數(shù)據(jù)塊中第n個距離單元的有效值，并將所述有效值代入Q階多 項式f(ao，ai，…ag)中，求得多項式f(ao，ai，…ag)的q次項系數(shù)aq的最小二乘解，進(jìn)而得到Q 階多項式的解析表達(dá)式，利用該解析表達(dá)式對第^個距離單元進(jìn)行剩余相位誤差補償，q = 2…Q;直到對第n個子孔徑數(shù)據(jù)塊中的所有距離單元進(jìn)行剩余相位誤差補償，1 = 1，2 - L。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無人機合成孔徑雷達(dá)成像的圖像偏移自聚焦方法，其特 征在于，子步驟(5b)中，獲取第n個子孔徑數(shù)據(jù)塊中第n個距離單元的有效值，具體包括如 下子步驟： (5bl)在N個點供"(r, 乂,)，n = 1，2-_N中，隨機選擇Q個內(nèi)點構(gòu)成初始內(nèi)點集，將初始內(nèi)點集 中的內(nèi)點代入Q階多項式f (a〇，ai，??％)中，計算得到其對應(yīng)的多次項系數(shù)aq; (5 b 2)設(shè)定閾值G，分別計算剩余的N - Q個內(nèi)點到Q階多項式曲線的距離，若某內(nèi)點對應(yīng) 的距離小于閾值G，則將其列入內(nèi)點集，并記錄內(nèi)點集中的內(nèi)點個數(shù)； (5b3)依次重復(fù)執(zhí)行子步驟(5b 1)和(5b2) S次，選取內(nèi)點個數(shù)最多的內(nèi)點集，并將內(nèi)點 個數(shù)最多的內(nèi)點集中的內(nèi)點作為第n個子孔徑數(shù)據(jù)塊中第^個距離單元的有效值;其中，，P為置信概率，e為數(shù)據(jù)錯誤率。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無人機合成孔徑雷達(dá)成像的圖像偏移自聚焦方法，其特 征在于，子步驟(5b)中，利用Q階多項式的解析表達(dá)式對第 rif距離單元進(jìn)行剩余相位誤差 補償，具體為： 根據(jù)Q階多項式的解析表達(dá)式得到第r i個距離單元的相位補償函數(shù) G(r, 乂, + r) = 乂;)rV2),將第ri個距離單元的數(shù)據(jù)乘以第 ri個距離單元的相位補 償函數(shù)，從而對第n個距離單元進(jìn)行剩余相位誤差補償，其中，t為距離向的快時間。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人機合成孔徑雷達(dá)成像的圖像偏移自聚焦方法，其特 征在于，步驟7具體包括： 對所述進(jìn)行剩余相位誤差補償之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行方位傅里葉變換，再乘以方位匹配濾波 函數(shù)，之后再進(jìn)行方位逆傅里葉變換，從而得到聚焦后的SAR圖像，其中方位匹配濾波函數(shù) Hamf(Kx)的表不式為：其中，Kx為方位波數(shù)譜表達(dá)式，r為斜距斤為斜視角，X為飛機方位向坐標(biāo)，x為目標(biāo)點方 位向坐標(biāo)。
【文檔編號】G01S13/90GK106054188SQ201610473615
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月24日
【發(fā)明人】張磊, 周葉劍, 劉飛揚, 王虹現(xiàn)
【申請人】西安電子科技大學(xué), 西安中電科西電科大雷達(dá)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新研究院有限公司