一种高轨合成孔径雷达动目标速度检测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108549081A(43)申请公布日2018.09.18(21)申请号201810408584.4(22)申请日2018.05.02(71)申请人北京空间飞行器总体设计部地址100094北京市海淀区友谊路104号(72)发明人张庆君朱宇吕争梁健徐明明肖刚麻丽香李晓云游冬(74)专利代理机构北京理工大学专利中心11120代理人郭德忠李爱英(51)Int.Cl.G01S13/90(2006.01)G01S13/58(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种高轨合成孔径雷达动目标速度检测方法(57)摘要本发明提供一种高轨合成孔径雷达动目标速度检测方法，基于不同原始子孔径图像中的变化信息实现动目标的速度估计，克服传统单通道动目标检测系统检测概率低、盲速以及最小检测速度限制等问题；本发明通过径向速度和方位向速度不断去更新相位补偿函数后，重新进行BP成像，直到径向速度和方位向速度满足设定条件，符合一定的精度要求；并且，由于本发明进行多次BP成像，获得的子孔径图像聚焦度更好，能够提供类视频的高轨SAR产品，从而获得动目标的位置、速度、运动趋势等各种运动参数信息，显著提升SAR图像产品的应用水平。CN108549081ACN108549081A权利要求书1/2页1.一种高轨合成孔径雷达动目标速度检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：对高轨SAR回波数据进行子孔径分割，得到原始子孔径数据；S2：根据初始相位补偿函数，基于BP算法获取各原始子孔径数据的原始子孔径图像；其中，所述初始相位补偿函数为静止场景下的相位补偿函数；S3：基于恒虚警率法CFAR，获取各原始子孔径图像中的疑似动目标；S4：获取各疑似动目标在相邻原始子孔径图像之间的位置偏移量，如果疑似动目标在任意相邻原始子孔径图像之间的位置偏移量均大于0，则该疑似动目标为待选动目标；S5：提取各原始子孔径图像中的待选动目标图像，并将各待选动目标图像反变换为回波数据；S6：获取各原始子孔径图像中的待选动目标的径向速度和方位向速度；S7：根据所述径向速度和方位向速度重新获取相位补偿函数后，根据重新获取的相位补偿函数，基于BP算法对待选动目标图像的回波数据进行成像，获取待选动目标子孔径图像；S8：获取待选动目标子孔径图像中待选动目标的径向速度和方位向速度；S9：判断步骤S8的径向速度和方位向速度是否满足设定条件，如果满足，则步骤S8的径向速度和方位向速度为动目标的径向速度和方位向速度，如果不满足，则根据步骤S8中的径向速度和方位向速度重新执行步骤S7和S8，直到满足设定条件。2.如权利要求1所述的一种高轨合成孔径雷达动目标速度检测方法，其特征在于，所述获取各原始子孔径图像中的待选动目标的径向速度和方位向速度具体为：对所有相邻原始子孔径图像之间的同一个待选动目标进行位置差分，得到待选动目标的位移矢量；将各位移矢量对时间进行微分，得到待选动目标的方位向速度估计值；取待选动目标在所有原始子孔径图像中的方位向速度估计值的平均值作为该待选动目标的方位向速度；根据各原始子孔径图像中待选动目标相对于任意一个静止强散射目标的多普勒中心偏移，获取待选动目标的径向速度估计值；其中，所述静止强散射目标为在任意相邻原始子孔径图像之间的位置偏移量不全大于0的疑似动目标；取待选动目标在所有原始子孔径图像中的径向速度估计值的平均值作为该待选动目标的径向速度。3.如权利要求1所述的一种高轨合成孔径雷达动目标速度检测方法，其特征在于，所述获取待选动目标子孔径图像中待选动目标的径向速度和方位向速度具体为：对所有相邻待选动目标子孔径图像之间的同一个待选动目标进行位置差分，得到待选动目标的位移矢量；将各位移矢量对时间进行微分，得到待选动目标的方位向速度估计值；取待选动目标在所有待选动目标子孔径图像中的方位向速度估计值的平均值作为该待选动目标的方位向速度；根据各待选动目标子孔径图像中待选动目标，与该待选动目标子孔径图像所在的原始子孔径图像中任意一个静止强散射目标的多普勒中心偏移，获取待选动目标的径向速度估计值；其中，所述静止强散射目标为在任意相邻原始子孔径图像之间的位置偏移量不全大2CN108549081A权利要求书2/2页于0的疑似动目标；取待选动目标在所有待选动目标子孔径图像中的径向速度估计值的平均值作为该待选动目标的径向速度。4.如权利要求1所述的一种高轨合成孔径雷达动目标速度检测方法，其特征在于，所述相邻原始子孔径数据之间的时间间隔tf为(1-α)Ts，其中α为相邻原始子孔径数据的重叠率，Ts为原始子孔径数据的合成孔径时间。5.如权利要求1所述的一种高轨合成孔径雷达动目标速度检测方法，其特征在于，所述基于恒虚警率法CFAR，