机载双基地SAR的波束追赶空间同步方法技术

本发明专利技术公开了一种机载双基地SAR的波束追赶空间同步方法，具体通过追赶雷达发射天线波束的方式，精确的计算出接收站天线波束对准发射站天线波束所覆盖区域时的天线波束方位角或天线波束俯仰角，或同时计算出天线波束方位角和天线波束俯仰角，进而可以使得接收站的天线波束可以精确的对准发射站的天线波束中心，实现了机载双基地SAR收发天线波束的精确对准，完成了双基SAR的空间同步。本发明专利技术的方法解决了现有方法中天线指向控制参数存在较大误差的问题，保证试验过程中收发天线波束有足够的重合面积，为双基SAR的成像起到了保障作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于雷达系统中的空间同步
，特别涉及到机载双基地合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)波束追赶空间同步方法。
技术介绍
双基地SAR是ー种收、发分置的新体制的合成孔径雷达，具有不同的空间几何坐标关系，抗干扰性能、隐蔽性、抗截获能力强等特点。双基地SAR包括卫星发射、卫星接收的星载双基地SAR，卫星发射、飞机接收的星机双基地SAR，飞机发射、飞机接收的机载双基地SAR等体制。由于收发分置，机载双基地SAR具有新的空间几何结构，因此带来了机载双基地SAR的空间同步问题。空间同步要求发射站和接收站的天线波束对同一个目标区有重合的照射区，从而保证成像区回波有足够的信噪比，是合成孔径雷达成像的保障。机载双基地SAR，由于收发载机都处于运动之中，空间位置不断变化，空间同步的难度较大。针对空间同步的问题，文献《双基地前视SAR同步技术研究》(电子科技大学硕士论文，孙佳鑫，2011)中提出的方法是利用GPS接收机对平台定位，惯性系统对平台的测姿，通过多坐标系转化，导出了机载双基地SAR天线指向控制參数，从而实现空间同歩。然而，由于GPS接收机对平台的定位和惯性系统对平台的测姿都存在一定误差，因此会导致解算出的天线指向控制參数存在一定偏差，进而导致收发天线的重合面积不足，影响成像效果。
技术实现思路
为了解决机载双基地SAR的收发天线波束对准不够精确的问题，本专利技术在现有方法的基础上提出了一种用于机载双基地SAR接收站的波束追赶空间同步方法，其实现的前提是收发天线波束都已经指向了目标区区域，即收发站天线波束完成了初步对准，然而对准精度不够，需要通过本专利技术提供的方法调整接收站的天线波束指向，使收发天线波束精确的对准。为了方便描述本专利技术的内容，首先作以下术语定义圆概率误差圆概率误差是衡量导弹命中精度的ー个尺度，又称圆公算偏差。其定义是以目标为圆心划ー个圆圈。如果武器命中此圆圈的机率最少有一半，则此圆圈的半径就是圆概率误差。本专利技术的技术方案为一种机载双基地SAR的波束追赶空间同步方法，具体包括如下步骤SI1、參数初始化所述參数包括雷达发射线性调频信号，雷达发射脉冲的带宽B，雷达发射脉冲的脉冲宽度b，雷达发射脉冲的调频斜率匕=B/\，接收站天线波束初歩对准发射站天线波束时的天线波束的方位角为Po，方位扫描范围-O + 0cT+O + 0o，O为第一边界角，回波矩阵的距离向维数N，回波矩阵的方位向维数M ；S12、录取方位扫描后的雷达回波当双基地SAR收发天线波束指向了目标区区域后，发射站开始发射雷达发射脉冲，接收站开始控制天线进行方位匀速扫描，扫描范围为-の+Pの+P。，完成一次扫描即可录取到方位扫描范围内的雷达回波，得到雷达方位回波矩阵HuibolNXM ;S13、雷达方位回波矩阵距离向脉冲压缩对回波矩阵的每一列做匹配滤波，即回波矩阵每一列和匹配滤波矩阵相卷积，即求得距离向脉冲压缩后矩阵Hl ；S14、计算方位能量中心根据步骤S13得到了雷达方位回波矩阵距离向脉冲压缩后的矩阵H1，对Hl的每ー列做幅度加权，得到幅度加权向量Al，其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机载双基地SAR的波束追赶空间同步方法，具体包括如下步骤：S11、参数初始化：所述参数包括：雷达发射线性调频信号，雷达发射脉冲的带宽B，雷达发射脉冲的脉冲宽度tr，雷达发射脉冲的调频斜率kr＝B/tr，接收站天线波束初步对准发射站天线波束时的天线波束的方位角为β0，方位扫描范围?Φ+β0~+Φ+β0，Φ为第一边界角，回波矩阵的距离向维数N，回波矩阵的方位向维数M；S12、录取方位扫描后的雷达回波：当双基地SAR收发天线波束指向了目标区区域后，发射站开始发射雷达发射脉冲，接收站开始控制天线进行方位匀速扫描，扫描范围为?Φ+β0~+Φ+β0，完成一次扫描即可录取到方位扫描范围内的雷达回波，得到雷达方位回波矩阵Huibo1N×M；S13、雷达方位回波矩阵距离向脉冲压缩：对回波矩阵的每一列做匹配滤波，即回波矩阵每一列和匹配滤波矩阵相卷积，即求得距离向脉冲压缩后矩阵H1；S14、计算方位能量中心：根据步骤S13得到了雷达方位回波矩阵距离向脉冲压缩后的矩阵H1，对H1的每一列做幅度加权，得到幅度加权向量A1，其中，（i＝0、1、2.....M?1，j=0、1、2.....N?1），进而得到向量A1的峰值所在位置X，X即为雷达回波方位向的能量中心；S15、调整天线方位角，对准方位能量中心：方位向能量中心X与天线波束方位角改变量Δβ成线性关系，则由此可得天线波束对准方位能量中心时的天线波束方位角β＝β0+Δβ，天线伺服器根据β完成天线指向的方位调整，追赶雷达发射天线波束，使接收站天线波束对准发射站天线波束的方位能量中心。FDA00002607540200011.jpg,FDA00002607540200012.jpg...

【技术特征摘要】
1.一种机载双基地SAR的波束追赶空间同步方法，具体包括如下步骤SI1、参数初始化所述参数包括雷达发射线性调频信号，雷达发射脉冲的带宽B，雷达发射脉冲的脉冲宽度k，雷达发射脉冲的调频斜率匕=B/\，接收站天线波束初步对准发射站天线波束时的天线波束的方位角为βο，方位扫描范围-φ + βΛφ + βο，φ为第一边界角，回波矩阵的距离向维数N，回波矩阵的方位向维数M ；.512、录取方位扫描后的雷达回波当双基地SAR收发天线波束指向了目标区区域后，发射站开始发射雷达发射脉冲，接收站开始控制天线进行方位匀速扫描，扫描范围为-Φ + β^+Φ + β。，完成一次扫描即可录取到方位扫描范围内的雷达回波，得到雷达方位回波矩阵HuibolNXM ;.513、雷达方位回波矩阵距离向脉冲压缩对回波矩阵的每一列做匹配滤波，即回波矩阵每一列和匹配滤波矩阵相卷积，即求得距离向脉冲压缩后矩阵Hl ；.514、计算方位能量中心根据步骤S13得到了雷达方位回波矩阵距离向脉冲压缩后的矩阵H1，对Hl的每一列做幅度加权，得到幅度加权向量Al，其中2.根据权利要求1所述的波束追赶空间同步方法，其特征在于，步骤S13中所述的匹配滤波矩阵具体为3.一种机载双基地SAR的波束追赶空间同步方法，具体包括如下步骤.521、参数初始化所述参数包括雷达发射线性调频信号，雷达发射脉冲的带宽B，雷达发射脉冲的脉冲宽度k，雷达发射脉冲的调频斜率匕=B/\，接收站天线波束初步对准发射站天线波束时的天线波束的俯仰角为Θ C1，俯仰扫描方位为-Ψ+ θ ΛΨ+ θ 0, Ψ为第二边界角，回波矩阵的距离向维数N，回波矩阵的方位向维数M ；.522、录取俯仰扫描后的雷达回波当双基地SAR收发天线波束指向了目标区区域后，发射站开始发射雷达发射脉冲，接收站控制天线进行俯仰匀速扫描，扫描范围为-Ψ+ θ 0^+Ψ+ Θ ^，完成一次扫描即可录取到俯仰扫描范围内的雷达回波，生成雷达俯仰回波矩阵Huibo2NXM ；.523、雷达俯仰回波矩阵距离向脉...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄钰林，罗华，李中余，杜雨洺，樊彦，杨建宇，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：