分布式制造技术

本申请实施例提供一种分布式

【技术实现步骤摘要】
分布式SAR成像方法、装置、设备及其存储介质


[0001]本申请涉及但不限于合成孔径雷达
(Synthetic Aperture Radar
，
SAR)

，尤其涉及一种分布式
SAR
成像方法
、
装置
、
设备及其存储介质
。

技术介绍

[0002]分布式
SAR
的发射机和接收机位于不同的平台上，并且使用不同的超稳晶振
(Ultra Stable Oscillator
，
USOs)
生成时钟信号，这就引起了时间不同步和相位不同步问题
。
[0003]相位不同步问题是指发射机的调制频率与接收机的解调频率的不一致，导致解调的雷达回波信号中包含相位误差
。
不同的
USOs
使得分布式
SAR
具有不同的脉冲重复频率
(Pulse Repetition Frequency
，
PRF)。
多颗卫星分别以
PRF
T
和
PRF
R
频率触发雷达系统生成发射信号和回波接收窗，并且它们回波接收窗的开始时间存在时间偏差，即时间不同步问题
。
在乒乓
、
单发多收或多发多收成像模式中，辅星的回波信号中的时间偏差会导致图像距离向偏移和数字高程模型产生水平
/
垂直偏差，并且相位误差会降低图像的分辨率和信噪比
(Signal to Noise Ratio
，
SNR)
，导致数字高程模型偏差
。
可见，时间同步和相位同步是分布式
SAR
精确成像的重要因素
。
因此，分布式
SAR
不能精确成像是现在面临的一个重要挑战
。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请实施例提供一种分布式
SAR
成像方法
、
装置
、
设备及其存储介质
。
[0005]本申请的技术方案是这样实现的：
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种分布式
SAR
成像方法，所述方法包括：
[0007]基于雷达系统参数
、
轨道参数和多通道信号模型，对辅星的第一回波信号依次进行多通道重构和成像，得到辅星的单视复数图像；基于通过第一方法得到的第一时间误差和第一相位误差，以及所述雷达系统参数
、
所述轨道参数
、
所述多通道信号模型
、
所述辅星的单视复数图像输入回波仿真器，确定辅星的多通道回波信号；其中，所述多通道回波信号包含所述第一时间误差和所述第一相位误差；利用通过第二方法对所述第一时间误差和所述第一相位误差估计得到的第二时间误差和第二相位误差对所述多通道回波信号进行补偿，得到补偿后的多通道回波信号；基于所述雷达系统参数
、
所述轨道参数和所述多通道信号模型，对所述补偿后的多通道回波信号依次进行多通道重构和成像，得到双基
SAR
图像
。
[0008]第二方面，本申请实施例提供了一种分布式
SAR
成像装置，所述装置包括：
[0009]第一重构模块，用于基于雷达系统参数
、
轨道参数和多通道信号模型，对辅星的第一回波信号依次进行多通道重构和成像，得到辅星的单视复数图像；
[0010]第一确定模块，用于基于通过第一方法得到的第一时间误差和第一相位误差，以及所述雷达系统参数
、
所述轨道参数
、
所述多通道信号模型
、
所述辅星的单视复数图像输入回波仿真器，确定辅星的多通道回波信号；其中，所述多通道回波信号包含所述第一时间误
差和所述第一相位误差；
[0011]第一补偿模块，用于利用通过第二方法对所述第一时间误差和所述第一相位误差估计得到的第二时间误差和第二相位误差对所述多通道回波信号进行补偿，得到补偿后的多通道回波信号；
[0012]第二重构模块，用于基于所述雷达系统参数
、
所述轨道参数和所述多通道信号模型，对所述补偿后的多通道回波信号依次进行多通道重构和成像，得到双基
SAR
图像
。
[0013]第三方面，本申请实施例提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述方法中的部分或全部步骤
。
[0014]第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述方法中的部分或全部步骤
。
[0015]本申请实施例中，利用雷达系统参数
、
轨道参数和多通道信号模型，对辅星的第一回波信号依次进行多通道重构和成像；这样，正向验证了多通道信号模型的正确性；利用雷达系统参数
、
轨道参数和多通道信号模型，对补偿后的多通道回波信号依次进行多通道重构和成像，得到双基
SAR
图像；这样，反向验证了多通道信号模型的正确性，从而实现分布式多通道
SAR
高分辨率宽幅精确成像
。
[0016]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本申请的技术方案
。
附图说明
[0017]在附图
(
其不一定是按比例绘制的
)
中，相似的附图标记可在不同的视图中描述相似的部件
。
具有不同字母后缀的相似附图标记可表示相似部件的不同示例
。
附图以示例而非限制的方式大体示出了本文中所讨论的各个实施例
。
[0018]图1为本申请实施例提供的双基多通道
SAR
接收回波信号的示意图；
[0019]图2为本申请实施例提供的一种分布式
SAR
成像方法的实现流程示意图；
[0020]图3为本申请实施例提供的主星发射雷达信号和辅星接收回波信号的示意图；
[0021]图4为本申请实施例提供的另一种分布式
SAR
成像方法的实现流程示意图；
[0022]图5为本申请实施例提供的表示估计的双星时间同步误差的示意图一；
[0023]图6为本申请实施例提供的表示估计的双星相位同步误差的示意图二；
[0024]图7为本申请实施例提供的表示辅星的单视复数图像的示意图三；
[0025]图
8(a)
为本申请实施例提供的表示仿真
USOs
的时间同步误差的示意图四；
[0026]图
8(b)
为本申本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种分布式
SAR
成像方法，其特征在于，所述方法包括：基于雷达系统参数
、
轨道参数和多通道信号模型，对辅星的第一回波信号依次进行多通道重构和成像，得到辅星的单视复数图像；基于通过第一方法得到的第一时间误差和第一相位误差，以及所述雷达系统参数
、
所述轨道参数
、
所述多通道信号模型
、
所述辅星的单视复数图像输入回波仿真器，确定辅星的多通道回波信号；其中，所述多通道回波信号包含所述第一时间误差和所述第一相位误差；利用通过第二方法对所述第一时间误差和所述第一相位误差估计得到的第二时间误差和第二相位误差对所述多通道回波信号进行补偿，得到补偿后的多通道回波信号；基于所述雷达系统参数
、
所述轨道参数和所述多通道信号模型，对所述补偿后的多通道回波信号依次进行多通道重构和成像，得到双基
SAR
图像
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：利用超稳晶振的幂律模型仿真时间误差和相位误差，得到所述第一时间误差和所述第一相位误差；利用单工通信的时间和频率同步方法对所述第一时间误差和所述第一相位误差进行估计，得到所述第二时间误差和所述第二相位误差
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：分别对辅星的第一同步信号和主星的第二同步信号进行脉冲压缩，得到对应的第一压缩同步信号和第二压缩同步信号；基于所述第一压缩同步信号和所述第二压缩同步信号，确定所述第一压缩同步信号与所述第二压缩同步信号的时间误差和相位误差；基于所述第一压缩同步信号与所述第二压缩同步信号的时间误差和相位误差，对辅星的多通道接收的回波信号进行补偿，得到所述辅星的第一回波信号；其中，所述辅星的多通道接收的回波信号包括时间误差和相位误差
。4.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一压缩同步信号和所述第二压缩同步信号，确定所述第一压缩同步信号与所述第二压缩同步信号的时间误差和相位误差，包括：基于所述第一压缩同步信号的峰值位置和所述第二压缩同步信号的峰值位置，确定所述第一压缩同步信号与第二压缩同步信号的时间误差；基于所述第一压缩同步信号的峰值相位和所述第二压缩同步信号的峰值相位，确定所述第一压缩同步信号与第二压缩同步信号的相位误差
。5.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于雷达系统参数
、
轨道参数和多通道信号模型，对所述辅星的第一回波信号依次进行多通道重构和成像，得到辅星的单视复数图像，包括：基于辅星的第
m
接收通道的响应函数，确定辅星的第
m
接收通道的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张岩岩，王宇，李俊峰，李博，陆萍萍，
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：