【技术实现步骤摘要】
单通道SAR运动舰船二维速度估计与重定位方法及装置
[0001]本专利技术涉及合成孔径SAR载荷平台成像
,尤其涉及一种单通道SAR运动舰船二维速度估计与重定位方法、装置、电子设备及介质。
技术介绍
[0002]高分辨率合成孔径SAR载荷平台(synthetic aperture radar,SAR)的全天时和全天候成像能力,使其在海洋监视方面具有其它手段无法替代的优势。由于海上舰船往往处于非合作的未知运动状态,传统SAR成像方法聚焦的高分辨率图像结果中,运动目标一般呈现出方位向散焦、方位错位、运动信息难获取的问题,这对海上目标细节的辨认、几何定位和航迹判断带来不便。
[0003]针对海上舰船运动速度的估计,传统的方法是基于沿航迹向布设多个通道,通过沿航迹干涉(along track interference,ATI)或偏置相位中心(displaced phase center antenna,DPCA)得出距离向一个方向的速度[Wang C , Liao G , Zhang Q . First Spaceborne SAR
‑
GMTI Experimental Results for the Chinese Gaofen
‑
3 Dual
‑
Channel SAR Sensor[J]. Sensors, 2017, 17(12):2683]。ATI方法能较好的估计出运动目标的距离向速度。基于单通道的运动速度估计,一般可以通过自聚焦处理的方法估计出方位 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种单通道SAR运动舰船二维速度估计与重定位方法,其特征在于,包括:获取并修正单通道SAR舰船图像,得到所述单通道SAR舰船图像中舰船的方位向速度和所述单通道SAR舰船图像的聚焦图像;基于所述聚焦图像中舰船的散射能量分布检测所述舰船的航向,得到所述舰船的实际运动矢量方向;基于所述实际运动矢量方向和所述舰船的方位向速度,计算所述舰船的距离向速度;基于所述距离向速度计算所述舰船在方位向的偏移量,以重新定位所述舰船;以及合成所述距离向速度和所述方位向速度,得到所述舰船的实际速度矢量。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取并修正单通道SAR舰船图像,得到所述单通道SAR舰船图像中舰船的方位向速度和所述单通道SAR舰船图像的聚焦图像包括:获取所述舰船的单通道SAR舰船图像;基于所述单通道SAR舰船图像的信号构建所述单通道SAR舰船图像中舰船的距离
‑
多普勒域信号模型,提取所述舰船在方位向的误差相位;基于所述误差相位,计算所述舰船的方位向速度;基于所述误差相位,对所述单通道SAR舰船图像进行重聚焦,得到所述聚焦图像。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述获取所述舰船的单通道SAR舰船图像包括:获取SAR载荷平台探测所述舰船得到的SAR回波传统成像,将所述SAR回波传统成像处理为单视复数图像;设置二维窗截取所述单视复数图像中的舰船图像,得到所述单通道SAR舰船图像。4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述单通道SAR舰船图像的信号构建所述单通道SAR舰船图像中舰船的距离
‑
多普勒域信号模型,提取所述舰船在方位向的误差相位包括:构建所述单通道SAR舰船图像中舰船的距离
‑
多普勒域信号模型;对所述舰船距离
‑
多普勒域信号模型进行相干累积处理,得到所述舰船的相干累积信号;基于所述舰船的相干累积信号提取所述舰船在方位向的误差相位。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述舰船的距离
‑
多普勒域信号模型的函数表示包括:;
;其中,S
m
(t
r
,f
a
)表示所述舰船的距离
‑
多普勒域信号模型的函数, sinc(
∙
)表示矩形函数的傅里叶变换,B
r
表示SAR载荷平台距离向信号带宽,t
r
表示距离向时间,W
a
表示方位多普勒频谱窗,f
a
表示多普勒频率,f
ac
表示所述舰船的多普勒频率中心,R0表示所述舰船与SAR载荷平台之间的最近斜距,λ表示SAR载荷平台波长,c表示光速,Y0表示所述舰船的起始位置在距离向的坐标,V
eff
=V
s
‑
v
x
,V
s
表示SAR载荷平台速度,v
x
表示所述舰船的方位向速度,v
y
表示所述舰船的距离向速度,V
i
表示V
s
或V
eff
。6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员:李光祚,韩冰,孟大地,胡玉新,方素娟,洪文,
申请(专利权)人:中国科学院空天信息创新研究院,
类型:发明
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。