基于ISAR图像重聚焦的空间目标姿态估计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号CN108594228B(45)授权公告日2022.02.22(21)申请号201810399197.9(56)对比文件CN102(22)申请日2018.04.28288963A,2011.12.21JP2000088955A,2000.03.31(65)同一申请的已公布的文献号CN103901429A,2014.07.02申请公布号CN108594228ACN105301590A,2016.02.03(43)申请公布日2018.09.28US5184133A,1993.02.02(73)专利权人西安电子科技大学CN105447867A,2016.03.30地址710071陕西省西安市太白南路2号JP2001074832A,2001.03.23周叶剑等.《多站ISAR空间目标姿态估计方(72)发明人张磊周叶剑许涛张帅钦法》.《电子与信息学报》.2016,第38卷(第12期),(74)专利代理机构西安睿通知识产权代理事务TiantianFenget.al.《INVERSE所(特殊普通合伙)61218SYNTHETICAPERTURERADARIMAGINGOF代理人惠文轩MANEUVERINGTARGETSBASEDONJOINTTIME-(51)Int.Cl.FREQUENCYANALYSIS》.《2016IEEEG01S13/90(2006.01)InternationalGeoscienceandRemoteG01S7/41(2006.01)SensingSymposium(IGARSS)》.2016,审查员王琳琳权利要求书4页说明书8页附图8页(54)发明名称基于ISAR图像重聚焦的空间目标姿态估计方法(57)摘要本发明公开了一种基于ISAR图像重聚焦的空间目标姿态估计方法，属于雷达技术领域，适用于空间目标姿态估计，其主要思路为：确定ISAR雷达，所述ISAR雷达发射信号并接收目标回波信号，并对接收的目标回波信号进行成像处理，得到目标距离多普勒图像；计算最佳距离补偿系数和最佳方位补偿系数；根据最佳距离补偿系数和最佳方位补偿系数，进而计算得到目标平面指向和补偿后的目标距离多普勒图像，所述补偿后的目标距离多普勒图像包括每一个像素点处二次相位补偿距离‑多普勒最终图像；所述补偿后的目标距离多普勒图像和目标平面指向为基于ISAR图像重聚焦的空间目标姿态估计结果。CN108594228BCN108594228B权利要求书1/4页1.一种基于ISAR图像重聚焦的空间目标姿态估计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，确定ISAR雷达，所述ISAR雷达发射信号并接收目标回波信号，并对接收的目标回波信号进行成像处理，得到目标距离多普勒图像；步骤2，计算得到最佳距离补偿系数和最佳方位补偿系数；所述步骤2中的子步骤为：2.1计算第j‑1次补偿后像素点(n，m)处的目标距离多普勒图像fj‑1(n，m)的对比度C(fj‑1(n，m))关于第j‑1次循环后的距离补偿系数aj‑1和第j‑1次循环后的方位补偿系数bj‑1的梯度方向gj，其计算表达式为：其中，其中，C(fj‑1(n，m；{aj‑1，bj‑1}))表示第j‑1次补偿后像素点(n，m)处的目标距离多普勒图像fj‑1(n，m)关于第j‑1次循环后的补偿系数向量xj‑1的对比度函数，当j＝1时，f0(n，m)＝Tf(n，m)，f(n，m)表示像素点(n，m)处的目标距离多普勒图像；xj‑1＝(aj‑1，bj‑1)；μj‑1表示第j‑1次循环后目标距离多普勒图像的均值，σj‑1表示第j‑1次循环后目标距离多普勒图像的方差；Sj‑1(n，k)表示第j‑1次补偿后像素点(n，k)处的待补偿图像信号，当j＝1时，S0(n，k)＝S(n，k)，S(n，k)表示像素点(n，k)处的待补偿图像信号；(·)*表示求共轭操作，Re表示取整操作，i表示虚数单位，i2＝‑1；‑1然后确定第j次循环后的目标搜索方向dj，dj＝Bj·gj；其中，Bj表示第j次循环后的Hessian矩阵，(·)‑1表示求逆操作；2CN108594228B权利要求书2/4页2.2计算第j次循环后的步长λj，其满足：其中，ρ表示设定的补偿因子，ρ∈[0.2，0.4]；C(fj‑1(n，m；xj‑1+λjdj))表示第j‑1次补偿后像素点(n，m)处的目标距离多普勒图像fj‑1(n，m)关于xj‑1+λjdj的对比度函数，xj‑1表示第Tj‑1次循环后的补偿系数向量，xj‑1＝(aj‑1，bj‑1)，λj表示第j次循环后的步长，dj表示第j次循环后的目标搜索方向，C(fj‑1(n，m；xj‑1))表示第j‑1次补偿后像素点(n，m)处的目标距离T多普勒图像fj‑1(n，m)关