高低轨双站SAR成像方法及设备、存储介质技术

本申请公开了一种高低轨双站SAR成像方法及设备、存储介质，所述方法包括：确定静止轨道卫星和低轨道卫星的观测参数，利用回波信号距离门时延和观测参数确定地面网格距离；根据频域方位时域回波信号对应的距离频率及方位时刻，构建平移函数，将平移函数与频域方位时域回波信号逐点相乘，并将相同的距离徙动线平移至同一距离门中；对回波信号进行傅里叶变换及逆变换，得到成像结果。本申请实现了高分辨率、大幅宽频域成像；通过高效实现二次距离压缩，避免了传统斜视雷达成像中逐距离门更新插值核的操作，提高了成像效率。

【技术实现步骤摘要】
高低轨双站SAR成像方法及设备、存储介质
本申请实施例涉及高低轨道合成孔径雷达星座的成像技术，尤其涉及一种高低轨双站SAR成像方法及设备、存储介质。
技术介绍
合成孔径雷达(SyntheticApertureRadar，SAR)是天基遥感的重要组成部分，它主动发射微波信号并接收地面目标的散射回波信号，通过成像处理得到地面高分辨率图像。依赖于微波的主动穿透特性，其可穿透云雨的遮挡、无视阳光照射条件，全天时、全天候对地观测。近年来，随着科技发展与社会进步，天基雷达系统已广泛应用于军事和民用的各个方面，在海洋监测、防灾减灾、植被普查、科学考古、地理测绘等方面都发挥了重要作用。现有SAR卫星均飞行在近圆、近地轨道上(LowEarthOrbit，LEO)，受限于观测幅宽和轨道周期的物理限制，单颗LEO-SAR卫星仅能对特定地区提供约每1～2天1次的观测，完全重轨观测需要近1个月的时间；另外，由于多数SAR卫星都飞行在极地轨道上，其仅能提供每天特定两个时间段的观测信息。以上两个特点，大大制约了SAR卫星数据的时效性。采用多星、多轨道系统，能够缩短重本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高低轨双站SAR成像方法，其特征在于，所述方法包括：/n确定静止轨道卫星和低轨道卫星的观测参数，利用回波信号距离门时延和观测参数确定地面网格距离；/n将经过脉冲压缩及时延补偿后的回波信号沿距离时延方向逐方位时刻进行傅里叶变换，得到频域方位时域回波信号；/n根据频域方位时域回波信号对应的距离频率及方位时刻，构建平移函数，将平移函数与频域方位时域回波信号逐点相乘，并将相同的距离徙动线平移至同一距离门中；/n将平移距离徙动线的回波信号沿方位向逐距离门进行傅里叶变换，得到第一二维频域回波信号；/n根据系统中心频率、观测参数，以及对应的方位频率轴，分别计算距离徙动参数；/n根据所述距离徙动参数和...

【技术特征摘要】
1.一种高低轨双站SAR成像方法，其特征在于，所述方法包括：
确定静止轨道卫星和低轨道卫星的观测参数，利用回波信号距离门时延和观测参数确定地面网格距离；
将经过脉冲压缩及时延补偿后的回波信号沿距离时延方向逐方位时刻进行傅里叶变换，得到频域方位时域回波信号；
根据频域方位时域回波信号对应的距离频率及方位时刻，构建平移函数，将平移函数与频域方位时域回波信号逐点相乘，并将相同的距离徙动线平移至同一距离门中；
将平移距离徙动线的回波信号沿方位向逐距离门进行傅里叶变换，得到第一二维频域回波信号；
根据系统中心频率、观测参数，以及对应的方位频率轴，分别计算距离徙动参数；
根据所述距离徙动参数和地面网格距离计算方位频域中的参考距离门和调频率；计算参考距离门所对应的相对时延，将调频率根据参考距离门的相对时延进行一次线性拟合，得到斜率和常数项；
根据距离徙动参数、参考距离门、调频率、斜率和常数项构建二维频域三次相位补偿函数，将二维频域三次相位补偿函数与第一二维频域回波信号逐点相乘，得到三次相位补偿后的二维频域回波信号；
将三次相位补偿后的二维频域回波信号沿距离时延方向逐方位时刻进行傅里叶逆变换，得到第一时间-多普勒域回波信号；
根据参考距离门和调频率构建三次相位补偿函数，将三次相位补偿函数与第一时间-多普勒域回波信号逐点相乘，得到三次相位补偿的回波信号；
将三次相位补偿的回波信号逐方位时刻进行傅里叶变换，得到第二二维频域回波信号；
根据参考距离门和调频率构建二次距离压缩函数，并将二次距离压缩函数与第二二维频域回波信号逐点相乘，得到二次距离压缩的回波信号；
将二次距离压缩的回波信号沿距离时延方向逐方位时刻进行傅里叶逆变换，得到第二时间-多普勒域回波信号；
根据地面网格距离、距离徙动参数、斜率、常数项和参考距离门的相对时延，计算距离时间平移量，根据距离时间平移量将第二时间-多普勒域回波信号逐距离门进行插值变量代换，使用距离时间平移量替代回波信号距离门时延，得到距离徙动矫正的回波信号；
根据距离徙动参数和地面网格距离构建方位脉冲压缩函数，将方位脉冲压缩函数与距离徙动矫正的回波信号逐点相乘，得到方位脉冲压缩的回波信号；
将方位脉冲压缩的回波信号沿方位向逐距离门进行傅里叶逆变换，得到成像结果。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定静止轨道卫星和低轨道卫星的观测参数，包括：
利用卫星定位信息，以及观测场景经纬度，确定等效飞行速度，静止轨道卫星的入射角、低轨道卫星的出射角，静止轨道卫星到观测场景中心距离、低轨道卫星到场景中心的最短斜距，以及静止轨道卫星视线与低轨道卫星波束地面运动方向的夹角，并计算得到静止轨道卫星的方位角。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用回波信号距离门时延和观测参数确定地面网格距离，包括：
利用回波信号距离门时延以及静止轨道卫星的入射角、低轨道卫星的出射角、静止轨道卫星视线与低轨道卫星波束地面运动方向的夹角以及静止轨道卫星的方位角，计算距离向地距网格分布；利用飞行时间以及等效飞行速度计算方位向网格分布；
计算每个距离网格所对应的到静止轨道卫星的斜距以及到地轨卫星的最近距离。


4.一种高低轨双站SAR成像设备，其特征在于，所述设备包括处理器、收发器、存储器及存储在存储器上并能够由所述处理器运行的...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖鹏，刘敏，刘波，
申请(专利权)人：中国空间技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11