大斜視DBS成像

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1、第６期電子學(xué)報Ｖｏｌ．３８Ｎｏ．６２０１０年６月ＡＣＴＡＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＡＳＩＮＩＣＡＪｕｎ．２０１０勻加速運動平臺下的大斜視ＤＢＳ成像方法趙宏鐘，謝華英，周劍雄，付強(qiáng)（國防科技大學(xué)ＡＴＲ實驗室，湖南長沙４１００７３）摘要：距離走動校正和二次相位誤差補(bǔ)償是勻加速運動平臺下大斜視ＤＢＳ成像的難點．因此，本文提出一種基于Ｒａｄｏｎ變換校正距離走動、基于Ｒａｄｏｎ模糊變換補(bǔ)償二次相位誤差的ＤＢＳ成像算法，并推導(dǎo)了此校正和補(bǔ)償算法的空域適應(yīng)性條件．該算法原理簡單、精度高，且無需雷達(dá)平臺運動參數(shù)、視角等先驗信息，可實現(xiàn)預(yù)定方位分辨率的ＤＢＳ成像．仿真實驗驗證了算

2、法的有效性．關(guān)鍵詞：雷達(dá)成像；多普勒波束銳化（ＤＢＳ）；大斜視；勻加速運動；Ｒａｄｏｎ變換；Ｒａｄｏｎ模糊變換中圖分類號：ＴＮ９５７文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Ａ文章編號：０３７２２１１２（２０１０）０６１２８００７ＨｉｇｈＳｑｕｉｎｔＤＢＳＩｍａｇｉｎｇＢａｓｅｄｏｎＣｏｎｓｔａｎｔＡｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎＭｏｖｅｍｅｎｔＰｌａｔｆｏｒｍＺＨＡＯＨｏｎｇｚｈｏｎｇ，ＸＩＥＨｕａｙｉｎｇ，ＺＨＯＵＪｉａｎｘｉｏｎｇ，ＦＵＱｉａｎｇ（ＡＴＲＬａｂ，ＮａｔｉｏｎａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＤｅｆｅｎｓｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｈｕｎａｎ４１００７３

3、，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＦｏｒｈｉｇｈｓｑｕｉｎｔＤＢＳｉｍａｇｉｎｇｏｎａｃｏｎｓｔａｎｔａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｍｏｖｅｍｅｎｔｐｌａｔｆｏｒｍ，ｒａｎｇｅｗａｌｋｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎａｎｄｑｕａｄｒａｔｉｃｐｈａｓｅｅｒｒｏｒｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎａｒｅｃｈａｌｌｅｎｇｉｎｇｉｓｓｕｅｓ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｓｅｔｗｏｉｓｓｕｅｓ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｓａＤＢＳｉｍａｇｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｗｈｉｃｈｃｏｒｒｅｃｔｓｔｈｅｒａｎｇｅｗａｌｋｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＲａｄｏｎｔｒａｎｓｆｏｒｍａｎｄｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｓｔ

4、ｈｅｑｕａｄｒａｔｉｃｐｈａｓｅｅｒｒｏｒｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＲａｄｏｎａｍｂｉｇｕｉｔｙｔｒａｎｓｆｏｒｍ．Ａｎｄｔｈｅｓｐａｔｉａｌａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓａｌｓｏａｎａｌｙｚｅｄ．Ｉｔｉｓｅａｓｙｔｏｕｎｄｅｒｓｔａｎｄ，ｓｈｏｗｓｇｏｏｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｎｅｅｄｓｎｏｐｒｉｏｒｋｎｏｗｌｅｄｇｅｏｆｔｈｅｍｏｖｅｍｅｎｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｔｈｅｌｏｏｋａｎｇｌｅｏｆｔｈｅｒａｄａｒｐｌａｔｆｏｒｍ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｔｈｅｖａｌｉｄｉｔｙｏｆｔｈｅｍｅｔｈｏｄ

5、．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒａｄａｒｉｍａｇｉｎｇ；Ｄｏｐｐｌｅｒｂｅａｍｓｈａｒｐｅｎｉｎｇ（ＤＢＳ）；ｈｉｇｈｓｑｕｉｎｔ；ｃｏｎｓｔａｎｔａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｍｏｖｅｍｅｎｔ；Ｒａｄｏｎｔｒａｎｓｆｏｒｍ（ＲＴ）；Ｒａｄｏｎａｍｂｉｇｕｉｔｙｔｒａｎｓｆｏｒｍ（ＲＡＴ）出將多普勒中心和多普勒調(diào)頻率的真值分別代入進(jìn)行１引言校正和補(bǔ)償，它們依賴的一個重要前提是雷達(dá)平臺運動多普勒波束銳化（ＤＢＳ）技術(shù)利用雷達(dá)回波中的多參數(shù)、視角等信息均可由慣導(dǎo)等測量系統(tǒng)精確獲??；文普勒信息，通過頻域的高分辨處理，等效地對真實天線獻(xiàn)［７］提出在載機(jī)機(jī)動時利用載機(jī)在雷達(dá)視線上的

6、投影［１］波束進(jìn)行劃分，從而有效改善雷達(dá)的方位分辨能力．速度實時控制重頻的相位補(bǔ)償方法，同樣依賴于慣導(dǎo)系它可在短時間內(nèi)對大面積范圍獲得分辨率大為改善的統(tǒng)給出的測量值的精度．本文直接利用雷達(dá)回波數(shù)據(jù)自雷達(dá)圖像，從而在對地測繪、匹配制導(dǎo)、地面目標(biāo)識別等適應(yīng)估計相關(guān)運動參數(shù)，再進(jìn)行相應(yīng)的校正和補(bǔ)償，?。郏玻常莘矫娅@得了廣泛的應(yīng)用．得了同樣的方位分辨率，并避免了對測量設(shè)備與測量精已有的ＤＢＳ成像研究，多基于雷達(dá)平臺作勻速直度的依賴．［２～４］線運動這一假設(shè)．事實上，在一些特殊的應(yīng)用場合２勻加速運動平臺下大斜視ＤＢＳ成像幾何及信號中，平臺機(jī)動性很強(qiáng)，不宜用勻速直線

7、運動狀態(tài)描［３～５］特征述．本文即是在平臺作勻加速運動這一假設(shè)條件下，研究大斜視下的ＤＢＳ成像問題．慣性坐標(biāo)系ＸＹＺ下，雷達(dá)平臺與波束照射區(qū)域之間勻加速運動平臺下的大斜視ＤＢＳ成像，需進(jìn)行距的幾何關(guān)系如圖１所示．假設(shè)ｔ＝０時刻平臺位于Ｍ０點，離走動校正和二次相位誤差補(bǔ)償．這本質(zhì)上相當(dāng)于將聚坐標(biāo)為（０，０，Ｈ），以初速度Ｖ０＝（ｖｘ０，ｖｙ０，ｖｚ０）、加速度Ａ焦型ＳＡＲ處理的方法引入到ＤＢＳ成像中．文獻(xiàn)［４，６］提＝（ａｘ，ａｙ，ａｚ）作勻加速運動．Ｐ為地面場景中一靜止收稿日期：２００９０１１３；修回日期：２０１００４１３２電子學(xué)報２０１０年［９］

8、點目標(biāo)，ｔ＝０時刻，雷達(dá)平（πａ）／πａ．由式（２）可知，Ｒ（ｔ）