本发明专利技术涉及双基雷达成像技术领域技术领域，尤其涉及一种运动平台下的外辐射源双基成像系统和方法。系统包括具有GPS信号接收模块、高动态接收平台姿态测量模块、高动态接收平台位置误差计算模块、一维距离像处理模块、距离升采样模块、网格划分模块、反向投影二维成像模块的运动平台，首先，通过对运动平台的姿态的补偿修正，能够更准确确定运动平台的位置，然后，通过反向投影实现对感兴趣区域的高分辨二维聚焦处理，得到感兴趣场景的双基二维成像结果即感兴趣场景的双基二维图形。结果即感兴趣场景的双基二维图形。结果即感兴趣场景的双基二维图形。
【技术实现步骤摘要】
一种运动平台下的外辐射源双基成像系统和方法
[0001]本专利技术涉及双基雷达成像
，尤其涉及一种运动平台下的外辐射源双基成像系统和方法。
技术介绍
[0002]全球导航卫星系统反射测量(Global Navigation Satellite System
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Reflectometry，GNSS
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R)技术是20世纪90年代以来逐渐发展起来的GNSS领域的新分支，通过对反射信号的处理可实现对地球的遥感，常用的GNSS信号包含美国的GPS信号、中国的北斗信号、欧洲的Galileo信号、俄罗斯的GLONAS等。
[0003]GNSS
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R系统充分利用导航卫星全球覆盖优势，不仅拥有外辐射源雷达的低功耗优势，更具有部署轨道高，覆盖范围广的优点，可以有效解决地基雷达系统的覆盖范围不足及地球曲率造成的低空盲区的问题，可实现地球大范围的探测和成像。
[0004]在GNSS
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R对地成像方面，英国伯明翰大学微波集成系统实验室2012年进行了以GLONAS信号和Galileo信号为外场辐射源的地面固定接收机和车载接收机场景双基成像实验。北京理工大学分析了电离层对GEO
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SAR成像的影响，并采用点目标仿真和GPS信号进行了试验验证，此外国内的北京航空航天大学，西安电子科技大学和电子科技大学等单位也进行了相关方面的研究。GNSS
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R技术不仅不占用新的频带资源，而且具有设备简单、灵活性好、隐蔽性强等优势，在未来遥感领域中具有广阔的应用前景。
[0005]目前国内对外场辐射源双基探测成像的研究主要集中在地面场景(地面固定接收平台和车载接收平台)，对机载运动场景的研究较少，特别是对运动平台下的外场辐射源双基成像的研究更少。由于运动平台的非理想运动，导致雷达回波信号的收发斜距历程发生变化，传统的双基成像方法失效，成像结果出现散焦，因此有必要进行运动平台下的外场辐射源双基成像方法的研究。
技术实现思路
[0006]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供了一种运动平台下的外辐射源双基成像系统和方法。
[0007]本专利技术的一种运动平台下的外辐射源双基成像系统的技术方案如下：
[0008]包括具有GPS信号接收模块、高动态接收平台姿态测量模块、高动态接收平台位置误差计算模块、一维距离像处理模块、距离升采样模块、网格划分模块、反向投影二维成像模块的运动平台；
[0009]所述GPS信号接收模块用于：接收GPS卫星的直达波信号和感兴趣场景的回波信号，根据所述GPS卫星的直达波信号解算所述GPS卫星的姿态信息；
[0010]所述高动态接收平台姿态测量模块用于：获取所述运动平台的位置信息和速度信息；
[0011]所述高动态接收平台位置误差计算模块用于：根据所述运动平台的位置信息和速
度信息，计算所述运动平台在地心地固坐标系下的位置误差信息，并根据所述位置误差信息对所述运动平台的位置信息进行修正，得到所述运动平台在所述地心地固坐标系下的修正位置姿态信息；
[0012]所述一维距离像处理模块用于：对感兴趣场景的回波信号依次进行距离向的脉冲压缩、走动校正和相位补偿，获得一维距离像成像结果；
[0013]所述距离升采样模块用于：对所述一维距离像成像结果进行升采样处理，得到精细化升采样结果；
[0014]所述网格划分模块用于：根据分辨率和成像经纬度指标要求，对所述感兴趣场景对应的成像区域进行网格划分，得到多个网格单元；
[0015]所述反向投影二维成像模块用于：根据所述GPS卫星的姿态信息和所述运动平台的修正位置姿态信息，计算任一网格单元的延时分量，并按照相应的地理位置对所述精细化升采样结果进行反向投影，获取该网格单元的高分辨成像结果，直至得到每个网格单元的高分辨成像结果，将每个网格单元的高分辨成像结果进行组合，得到所述感兴趣场景的双基二维成像结果。
[0016]本专利技术的一种运动平台下的外辐射源双基成像系统的有益效果如下：
[0017]首先，通过对运动平台的姿态的补偿修正，能够更准确确定运动平台的位置，然后，通过反向投影实现对感兴趣区域的高分辨二维聚焦处理，得到感兴趣场景的双基二维成像结果即感兴趣场景的双基二维图形。
[0018]本专利技术的一种运动平台下的外辐射源双基成像方法的技术方案如下：
[0019]采用上述的一种运动平台下的外辐射源双基成像系统，方法包括：
[0020]所述GPS信号接收模块接收GPS卫星的直达波信号和感兴趣场景的回波信号，根据所述GPS卫星的直达波信号解算所述GPS卫星的姿态信息；
[0021]所述高动态接收平台姿态测量模块获取所述运动平台的位置信息和速度信息；
[0022]所述高动态接收平台位置误差计算模块根据所述运动平台的位置信息和速度信息，计算所述运动平台在地心地固坐标系下的位置误差信息，并根据所述位置误差信息对所述运动平台的位置信息进行修正，得到所述运动平台在所述地心地固坐标系下的修正位置姿态信息；
[0023]所述一维距离像处理模块对感兴趣场景的回波信号依次进行距离向的脉冲压缩、走动校正和相位补偿，获得一维距离像成像结果；
[0024]所述距离升采样模块对所述一维距离像成像结果进行升采样处理，得到精细化升采样结果；
[0025]所述网格划分模块根据分辨率和成像经纬度指标要求，对所述感兴趣场景对应的成像区域进行网格划分，得到多个网格单元；
[0026]所述反向投影二维成像模块根据所述GPS卫星的姿态信息和所述运动平台的修正位置姿态信息，计算任一网格单元的延时分量，并按照相应的地理位置对所述精细化升采样结果进行反向投影，获取该网格单元的高分辨成像结果，直至得到每个网格单元的高分辨成像结果，将每个网格单元的高分辨成像结果进行组合，得到所述感兴趣场景的双基二维成像结果。
[0027]本专利技术的一种运动平台下的外辐射源双基成像方法的有益效果如下：
[0028]首先，通过对运动平台的姿态的补偿修正，能够更准确确定运动平台的位置，然后，通过反向投影实现对感兴趣区域的高分辨二维聚焦处理，得到感兴趣场景的双基二维成像结果即感兴趣场景的双基二维图形。
附图说明
[0029]图1为本专利技术实施例的一种运动平台下的外辐射源双基成像系统的结构示意图；
[0030]图2是真实点阵的场景；
[0031]图3是采用P码的传统方法的点阵外场辐射源双基目标成像结果；
[0032]图4是本专利技术的P码点阵目标外场辐射源双基成像结果；
[0033]图5是由点阵目标构成的汽车轮廓的场景，
[0034]图6是采用P码的传统方法的面目标外场辐射源双基成像结果；
[0035]图7是本专利技术的P码面目标外场辐射源双基成像结果。
[0036]图8为本专利技术实施例的一种运动平台下的外辐射源双基成像方法的流程示意图本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种运动平台下的外辐射源双基成像系统，其特征在于，包括具有GPS信号接收模块、高动态接收平台姿态测量模块、高动态接收平台位置误差计算模块、一维距离像处理模块、距离升采样模块、网格划分模块、反向投影二维成像模块的运动平台；所述GPS信号接收模块用于：接收GPS卫星的直达波信号和感兴趣场景的回波信号，根据所述GPS卫星的直达波信号解算所述GPS卫星的姿态信息；所述高动态接收平台姿态测量模块用于：获取所述运动平台的位置信息和速度信息；所述高动态接收平台位置误差计算模块用于：根据所述运动平台的位置信息和速度信息，计算所述运动平台在地心地固坐标系下的位置误差信息，并根据所述位置误差信息对所述运动平台的位置信息进行修正，得到所述运动平台在所述地心地固坐标系下的修正位置姿态信息；所述一维距离像处理模块用于：对感兴趣场景的回波信号依次进行距离向的脉冲压缩、走动校正和相位补偿，获得一维距离像成像结果；所述距离升采样模块用于：对所述一维距离像成像结果进行升采样处理，得到精细化升采样结果；所述网格划分模块用于：根据分辨率和成像经纬度指标要求，对所述感兴趣场景对应的成像区域进行网格划分，得到多个网格单元；所述反向投影二维成像模块用于：根据所述GPS卫星的姿态信息和所述运动平台的修正位置姿态信息，计算任一网格单元的延时分量，并按照相应的地理位置对所述精细化升采样结果进行反向投影，获取该网格单元的高分辨成像结果，直至得到每个网格单元的高分辨成像结果，将每个网格单元的高分辨成像结果进行组合，得到所述感兴趣场景的双基二维成像结果。2.根据权利要求1所述的一种运动平台下的外辐射源双基成像系统，其特征在于，运动平台还包括补偿因子构建模块；所述补偿因子构建模块用于：根据所述运动平台在所述地心地固坐标系下的位置误差信息，得到距离走动校正因子和相位补偿因子；所述一维距离像处理模块具体用于：对感兴趣场景的回波信号依次进行距离向的脉冲压缩、基于所述走动校正因子的走动校正和基于所述相位补偿因子的相位补偿，获得一维距离像成像结果。3.根据权利要求1所述的一种运动平台下的外辐射源双基成像系统，其特征在于，所述GPS信号接收模块包括右旋圆极化天线和左旋圆极化天线，所述右旋圆极化天线用于接收所述GPS卫星的直达波信号，所述左旋圆极化天线用于接收所述感兴趣场景的回波信号。4.根据权利要求1至3任一项所述的一种运动平台下的外辐射源双基成像系统，其特征在于，所述运动平台在地心地固坐标系下的位置误差信息包括：所述运动平台在地心地固坐标系下沿直航线方向的误差、所述运动平台在地心地固坐标系下沿垂直航线方向的误差、所述运动平台在地心地固坐标系下沿竖直航线方向的误差。5.根据权利要求1至3任一项所述的一种运动平台下的外辐射源双基成像系统，其特征在于，所述运动平台为无人机、直升机...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈洪猛，陈燕，李军，禹娟，杨威，蔡良，
申请(专利权)人：北京无线电测量研究所，
类型：发明
国别省市：
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