一种跨域分布式MISO-ISAR雷达前视成像探测方法技术

本发明专利技术涉及一种跨域分布式MISO

【技术实现步骤摘要】
一种跨域分布式MISO
‑
ISAR雷达前视成像探测方法


[0001]本专利技术属于雷达探测成像
，具体涉及一种跨域分布式MISO
‑
ISAR雷达前视成像探测方法。

技术介绍

[0002]跨域分布式MISO
‑
ISAR雷达前视成像探测技术是一种通过空中分布式照射平台、地面静默接收成像平台在时间、空间上协同构建空地联合MISO
‑
ISAR(多发单收—逆合成孔径)成像构型，空中多平台分布式发射，地面平台静默接收,对目标进行ISAR二维高分辨成像的雷达探测技术，是一种全天候高分辨成像探测、识别、跟踪的新型分布式雷达探测体制，具有全天候作战、静默探测抗干扰能力强等天然优势。
[0003]采用时变分布式MISO
‑
ISAR成像体制，假设分布式阵列运动不动，此时雷达等效为一个固定布站的MISO
‑
ISAR雷达，发射节点同时发射正交的雷达波形，每个发射节点和接收节点之间形成一个B
‑
ISAR系统，多个B
‑
ISAR系统在空间中形成多个等效相位中心，每个相位中心同时从多个角度对目标进行观测，在合成孔径时间范围内，每个等效相位中心与目标之间的转动形成的虚拟孔径可以进行拼接，进而分布式MISO
‑
ISAR可以获得比B
‑
ISAR更大的合成孔径，从而可以实现对目标更高的方位分辨能力。
[0004]现有MISO
‑
ISAR合成孔径的研究，如文献《运动目标分布式雷达成像技术研究》中的研究内容，仅仅涉及到两个孔径之间的合成，仍缺少对多个孔径之间合成方法的研究。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种跨域分布式MISO
‑
ISAR雷达前视成像探测方法，在分布式MISO
‑
ISAR的基础上实现了多孔径特征融合。
[0006]本专利技术采用的技术方案为：一种跨域分布式MISO
‑
ISAR雷达前视成像探测方法，包括：
[0007]设置多个可移动的发射节点，每个发射节点发射正交的波形，组成发射阵列；
[0008]发射阵列按照要求进行运动，多个发个节点发射回波；
[0009]设置接收站，接收站接收回波，恢复出多组二维成像数据组，每组回波代表一个观测子孔径，然后进行多子孔径回波相干融合处理，得到融合后的最优孔径图像(即得到融合后的最优二维成像数据组)。
[0010]进一步地，所述多子孔径回波相干融合处理方法为：
[0011]根据成像的特征分别生成基础特征函数K
m
(x)，
[0012]K
m
(x)＝f(x1,x2...x
n
)，
[0013]其中，x1,x2...x
n
分别对应成像过程的不同特征；
[0014]根据基础特征函数得到综合特征函数：
[0015][0016]其约束条件为
[0017]其中，K
m
(x)为基础特征函数，m表示第m个基础特征函数,M为基础特征函数的个数，d
m
代表了对应的基础特征函数的权重；根据d
m
求出综合特征函数；根据综合特征函数进行特征融合，求取各最优融合特征，实现最优孔径图像融合。
[0018]进一步地，所述求取各最优融合特征的方法为：
[0019]综合特征函数K(x)表示为如下：
[0020]将寻求最优融合算法等效为优化问题，对求取最小值，将其值最小时对应的d
m
代入综合特征函数，得到最优综合特征函数K
y
(x)；
[0021]求取最小值的约束条件如下：
[0022][0023]其中，ξ
i
为松弛变量，C为惩罚因子，y
i
是类目标签。ξ
i
为松弛变量，C为惩罚因子，y
i
是类目标是通过大量的样本和实例，结合工程经验，进行多次优化赋值给定。
[0024]进一步地，所述成像过程的不同特征包括：成像过程的像素、分辨率、单一合成孔径大小、孔径的间隔距离。
[0025]进一步地，还包括对子孔径进行融合：
[0026]先计算多孔径融合后形成的虚拟孔径Δθ，根据虚拟孔径Δθ选择融合方法，对子孔径进行融合。
[0027]进一步地，所述对子孔径进行融合包括：一共有P组回波，当
[0028]时，
[0029]利用传统的子孔径融方法进行融合，其中θ
p
表示第p组回波的孔径，β0表示Tp＝0时刻雷达的双基地角。
[0030]进一步地，所述对子孔径进行融合包括：一共有P组回波，当
[0031]时
，
[0032]采用下述的融合模型：
[0033]s＝Aσ+e
[0034]其中，
[0035]S就是将多个回波信号s结合起来的总的回波信号，A是对应S的观测矩阵，观测矩阵A由目标分别相对于P个雷达的转速以及P
‑
1个雷达在Tp＝0时的双基地角决定；σ为单一雷达回波信号；e是噪声矢量。
[0036]相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：
[0037]本专利技术创新性地提出了多子孔径回波相干融合处理的方法，在MISO
‑
ISAR技术的基础上进行前处理，通过对图像特征的融合处理得到了最优特征，从而得到最优的孔径图像，达到了对目标高清二维成像的效果，实现了探测空域内对“低慢小”目标、密集目标的高清成像分辨。
附图说明
[0038]图1为多子孔径合成孔径融合示意图。
具体实施方式
[0039]以下结合附图和实施例对本专利技术进行进一步说明。
[0040]本专利技术的一种跨域分布式MISO
‑
ISAR雷达前视成像探测方法，包括：
[0041]在空中设置多架次无人机，每个无人机为一个发射节点，每个发射节点发射正交
的波形，空中无人机组成发射阵列；
[0042]控制发射阵列按照要求进行运动，多个发个节点发射回波；在地面设置接收站，接收站接收回波，恢复出多组二维成像数据组，每组回波代表一个观测子孔径，然后进行多子孔径回波相干融合处理，得到融合后的最优孔径图像。
[0043]众所周知，运动目标成像的多普勒维分辨率与合成孔径的大小成反比例关系，合成孔径越大分辨率越高。为了实现对“集群低慢小”目标进行高分辨成像，必须合成超大的合成孔径阵列，ISAR成像中，目标的运动速度，特别是合成孔径过程中，相对雷达的转角，直接影响合成孔径的大小，而对于慢速目标，仅仅采用单基ISAR成像，目标的慢速运动在合成孔径时间内，形成的转动角非常小，无法对小目标形成大的合成孔径。
[0044]综合考虑成像的性能和系统的可实现性和可用性，提出了一种时变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种跨域分布式MISO
‑
ISAR雷达前视成像探测方法，其特征在于，包括：设置多个可移动的发射节点，每个发射节点发射正交的波形，组成发射阵列；发射阵列按照要求进行运动，多个发个节点发射回波；设置接收站，接收站接收回波，恢复出多组二维成像数据组，每组回波代表一个观测子孔径，然后进行多子孔径回波相干融合处理，得到融合后的最优孔径图像。2.根据权利要求1所述的跨域分布式MISO
‑
ISAR雷达前视成像探测方法，其特征在于，所述多子孔径回波相干融合处理方法为：根据成像的特征分别生成基础特征函数K
m
(x)，K
m
(x)＝f(x1,x2...x
n
)，其中，x1,x2...x
n
分别对应成像过程的不同特征；根据基础特征函数得到综合特征函数：其约束条件为其中，K
m
(x)为基础特征函数，m表示第m个基础特征函数，M为基础特征函数的个数，d
m
代表了对应的基础特征函数的权重；根据d
m
求出综合特征函数；根据综合特征函数进行特征融合，求取各最优融合特征，实现最优孔径图像融合。3.根据权利要求2所述的跨域分布式MISO
‑
ISAR雷达前视成像探测方法，其特征在于，所述求取各最优融合特征的方法为：综合特征函数K(x)表示为如下：将寻求最优融合算法等效为优化问题，对求取最小值，将其值最小时对应的d
...

【专利技术属性】
技术研发人员：武春风，周啟帆，张贵清，白明顺，谢峰，吴丰阳，胡从林，杨尚国，刘明川，韩璇，陈怡，严爽，汪云云，胡奇，黄浦博，李凡，赵静，张攀攀，朱金宝，王舒阳，刘春，沈志，刘巧，罗淞，
申请(专利权)人：航天科工微电子系统研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：