【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施例涉及sar卫星成像，具体涉及一种星载sar快速成像方法、装置及计算机可读存储介质。
技术介绍
1、星载合成孔径雷达(synthetic aperture radar，sar)，简称星载sar，是一种全天时、全天候、全球观测的主动微波成像系统，其工作轨道高、地面覆盖广，具有广阔的应用前景，已经广泛应用于地形测绘与地质研究、农业与林业海洋研究与监测减灾与防灾等各个方面。其中，在轨实时sar成像技术可提高星载sar应用的实时性，发掘数据价值，满足快响需求。
2、目前，星载sar在轨实时成像处理的硬件架构一般采用“fpga+dsp”或“fpga+gpu”，0.5m/5km、1m/10km、2m/20km、3m/30km等经典指标，由于传统星载sar在轨实时处理系统存在体积大，重量和功耗高等缺点，目前星载sar在轨实时成像处理中往往采取三种办法：降低分辨率处理、截取部分测绘带处理和降低分辨率+截取部分测绘带处理，以上方法降低了成像的分辨率和/或测绘带幅宽，在不同程度上均限制了用户应用。因此，一般将原始回波数据下传到地面处理，地面处理的优点是处理系统体积、重量、功耗和处理器类型等不受严格限制。
3、然而，传统星载sar在轨实时成像处理是对所有照射区域进行无差别信号处理，无法进行选择性处理，智能化程度低。在实际应用中，用户感兴趣的高价值目标往往具有稀疏性和偶发性，在总成像照射区域中的占比非常小，比如海上搜索侦察中，高价值目标或航母编队相对于星载sar的照射区域非常小且少。
4、因此，如何提供
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本专利技术实施例提供了一种星载sar快速成像方法、装置及计算机可读存储介质，相比于传统的星载sar实时成像处理更加智能和高效，避免了对海量无价值目标区域原始回波数据的盲目处理，使得星载sar在轨实时成像处理的运算量下降了数个数量级，具有广阔的应用前景。
2、根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种星载sar快速成像方法，所述方法包括：
3、s1：获取星载sar的第一原始回波数据；
4、s2：对所述第一原始回波数据进行一维距离像成像，得到一维距离像图像；
5、s3：对所述一维距离像图像进行粗略识别，获得第一目标信息及所述第一目标信息在所述第一原始回波数据中的数据块位置；
6、s4：根据所述数据块位置，从所述第一原始回波数据抽取对应的原始回波数据块，得到第二原始回波数据；
7、s5：对所述第二原始回波数据进行高清图像成像，得到高清图像；
8、s6：对所述高清图像进行精确识别，获取第二目标信息。
9、在一种可选的方式中，所述步骤s1包括以下步骤：
10、确定目标区域；
11、星载sar对所述目标区域进行高分辨率和/或宽带幅发射，获得所述目标区域的第一原始回波数据。
12、在一种可选的方式中，所述步骤s2包括以下步骤：
13、a1：设置星载sar发射线性调频信号，所述发射线性调频信号的表达式为s(t)：
14、
15、式中，t为脉冲宽度，k为线性调频信号的调频斜率，t为时间；
16、a2：确定所述发射信号经过目标区域反射得到的接收信号，则接收信号的表达式为sr(t)：
17、
18、式中，t0为目标区域到星载sar之间的电磁波往返传播时延；
19、a3：选择匹配滤波器，所述滤波器的脉冲响应函数的表达式为h(t)：
20、h(t)＝s*(-t)
21、a4：将所述sr(t)与所述h(t)进行卷积运算完成脉冲压缩，得到一维距离像图像。
22、在一种可选的方式中，所述步骤s3包括以下步骤：
23、b1：使用第一预设网络模型对所述一维距离像图像进行处理，获得第一目标信息；
24、b2：根据所述第一目标信息在所述第一原始回波数据进行定位，得到所述第一目标信息在所述第一原始回波数据中的数据块位置。
25、在一种可选的方式中，所述第一预设网络模型包括改进的yolov4网络模型，所述步骤b1包括以下步骤：
26、将所述一维距离像图像输入改进的yolov4网络模型进行目标检测和识别，获得第一目标信息；
27、其中，对yolov4网络模型改进的方法为：
28、将所述yolov4网络模型划分为输入端、基准网络、neck中间层与head输出端；
29、所述输入端在模型训练阶段，进行mosaic数据增强、cmbn和sat自对抗训练；
30、所述基准网络中通过cspdarknet53、mish激活函数、dropblock改造backbone网络；
31、所述neck中间层中添加spp模块和fpn+pan结构；
32、所述head输出端改进训练时的损失函数ciou_loss和预测框筛选的diou_nms。
33、在一种可选的方式中，所述步骤s4包括以下步骤：
34、根据所述数据块位置，从所述第一原始回波数据中抽取所述第一目标信息对应的原始回波数据块；
35、根据所述原始回波数据块，得到第二原始回波数据；
36、其中，所述原始回波数据块由沿距离向抽取的第一点数和沿方位向抽取的第二点数组成；
37、其中，通过迭代算法确定所述原始回波数据块中的目标回波数据范围，包括：
38、获取预设数据范围中第一数据幅度的质心位置，截取质心位置相邻数据的平均值作为参考数值；
39、按照距离向和方位向分别循环迭代判定，直至第二数据幅度不大于第一阈值时，作为数据边界截取数据得到目标回波数据范围；
40、其中，参考数值表示为m，第一阈值为5％m。
41、在一种可选的方式中，沿距离向抽取的第一点数为
42、
43、式中，r0为目标到星载sar飞行轨迹之间最短距离，bd位方位多普勒带宽，fs为信号采样频率，tr为发射脉冲宽度，c为光速；
44、沿方位向抽取的第二点数为
45、
46、式中，ltarget为目标在星载sar飞行轨迹上的投影长度，prf为脉冲重复频率，la为合成孔径长度，da为天线方位向尺寸，vg为天线波束在地面的运动速度，vs为卫星的运动速度。
47、在一种可选的方式中，所述步骤s6包括以下步骤：：
48、使用第二预设网络模型对所述高清图像进行处理，获得第二目标信息。此外，为实现上述目的，本专利技术还提出一种星载sar快速成像装置，包括：
49、第一数据获取单元，用于获取星载sar的第一原始回波数据；
50、第一成像单元本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种星载SAR快速成像方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一预设网络模型包括改进的YOLOv4网络模型，所述步骤B1包括以下步骤：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，沿距离向抽取的第一点数为
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S6包括以下步骤：：
9.一种星载SAR快速成像装置，其特征在于，所述装置包括：
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的星载SAR快速成像方法的步骤。
【技术特征摘要】
1.一种星载sar快速成像方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s1包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s2包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s3包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一预设网络模型包括改进的yolov4网络模型，所述步骤b1包括以下步骤：
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：马兵强，
申请(专利权)人：济南感知起源信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。