【技术实现步骤摘要】
一种干涉SAR运动舰船尾迹区域获取与尾迹速度场测量方法
[0001]本专利技术涉及海洋遥感监视
，尤其是涉及一种干涉SAR运动舰船尾迹区域获取与尾迹速度场测量方法。
技术介绍
[0002]雷达具有全天时、全天候工作和广域监视的优势，在海洋遥感监视领域具有重要应用。舰船作为人类海洋活动的主要信息输入，在开阔水域，运动舰船的尾部会伴随出现尾迹特征，舰船尾迹波持续时间长，空间分布范围大，与舰船体积、重量和运动参数密切相关。雷达测量舰船尾迹信号对间接实现低雷达散射截面积运动舰船目标的检测与参数估计具有重要的意义。
[0003]现有技术中，SAR海洋图像上通常出现运动舰船目标的尾迹图像，但是尾迹图像与海洋背景的强度对比度有限，容易受到尾迹周围风驱动水波的影响，导致舰船尾迹测量并不稳健。G.Zilman、A.Zapolski与M.Marom在“IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing”期刊的第42卷第10期“The speed andbeam ofa ship f...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种干涉SAR运动舰船尾迹区域获取与尾迹速度场测量方法，其特征在于：步骤如下：S1、根据舰船尾迹特征与电磁波传播机理，计算沿航迹干涉SAR设备的关键参数；S2、对观测场景回波数据进行归一化SAR干涉处理；S3、基于步骤S2获得的归一化干涉结果检测舰船尾迹像素点；S4、基于空间欧式距离、归一化干涉结果的信息对舰船尾迹像素点进行聚类；S5、检测出舰船尾迹；S6、利用干涉相位信息反演舰船尾迹的径向速度场；S7、利用舰船开尔文尾迹反演运动舰船参数；S8、将舰船尾迹区域、舰船尾迹径向速度场和舰船尾迹对应的舰船航速和航向信息分别输出。2.根据权利要求1所述的一种干涉SAR运动舰船尾迹区域获取与尾迹速度场测量方法，其特征在于：所述步骤S1中的干涉SAR设备采用的模式为全孔径发射子孔径独立接收模式，所述全孔径发射子孔径独立接收模式对每个子阵接收的回波数据，采用R
‑
D成像方法进行SAR成像；所述关键参数包括雷达平均发射功率与天线收发孔径的积X、发射天线面积S、天线沿航向长度D
a
、天线垂直航向长度D
e
、天线单元、相邻接收子阵间距d、信号带宽B，其采用的计算方式如下：1)雷达平均发射功率与天线收发孔径的积：其中，X表示雷达平均发射功率与天线收发孔径的积，为X＝P
av
G
t
G
r
，P
av
表示沿航迹干涉SAR设备的平均发射功率，G
t
表示沿航迹干涉SAR设备的发射天线增益，G
r
表示沿航迹干涉SAR设备的接收天线增益，β0表示尾迹与噪声功率比，k为波尔兹曼常数，T0为沿航迹干涉SAR设备的系统噪声温度，C
B
表示噪声带宽修正因子，F为沿航迹干涉SAR设备的接收机噪声系数，L表示沿航迹干涉SAR设备的系统损耗，R表示沿航迹干涉SAR设备与待测量的舰船尾迹的斜距，T
a
表示沿航迹干涉SAR设备的相参积累时间，λ表示沿航迹干涉SAR设备发射的电磁波波长，σ表示舰船尾迹的雷达散射截面积；2)发射天线面积：其中，N表示天线划分的子阵个数，a1表示天线效率，a2表示脉冲占空比，P0表示单个天线的辐射功率；3)天线沿航向长度：其中，W表示观测场景幅宽，大于舰船尾迹区域的最大宽度；
4)天线垂直航向长度：D
e
≤D
a
5)天线单元为半波长排布的矩形平面阵，且满足下述约束：其中，b表示天线单元总数，b
a
表示沿航迹方向的天线单元数，b
b
表示垂直航迹方向的天线单元数，<
·
>表示取整操作；6)相邻接收子阵间距：其中，V
a
表示平台沿航迹运动速度，L
K
表示舰船开尔文尾迹波的波长，为g表示重力加速度值，为9.8m/s2，U
s
表示舰船航速；7)信号带宽满足下述约束条件：其中，c表示光速。3.根据权利要求1所述的一种干涉SAR运动舰船尾迹区域获取与尾迹速度场测量方法，其特征在于：所述步骤S2中的归一化SAR干涉处理为记一组相邻子阵的SAR复图像数据，分别为z1(n)和z2(n)，其计算方式如下：其中，n表示SAR图像上像素点的索引，Z(n)表示第n个像素点的归一化干涉结果，K表示多视数，取SAR图像上与第n个像素点距离最接近的K个像素点，*表示共轭操作，E[
·
]...
【专利技术属性】
技术研发人员：田敏，李强，曾慧然，张学攀，廖桂生，罗丰，
申请(专利权)人：西安电子科技大学杭州研究院，
类型：发明
国别省市：
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