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专利名称：一种sar聚束工作模式的瞄准点的获取方法
技术领域：
本发明涉及雷达技术领域，具体地说，是指一种合成孔径雷达(简称SAR)聚束工作模式的瞄准点的获取方法。
背景技术：
合成孔径雷达是一种利用微波成像的对地观测系统，是一种高分辨成像系统。合成孔径雷达广泛应用于灾害接侧，资源勘探，海洋研究，军事侦查等诸多领域。SAR成像的几种模式包括条带(stripmap)模式，聚束(spotlight)波模式和扫描(scan)模式。聚束模式SAR —般用于分辨率较高的场合。在这种成像模式中，当雷达平台掠过目标时，波束指向随之变动，并始终指向目标。但对于SAR而言，工作在聚束模式下时，瞄准点坐标是一项重要参数，但直接测量聚束模式下的瞄准点坐标较为困难，因此，如何在聚束模式下得到较为精确的瞄准点坐标， 成为一个需要解决的技术问题。

发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，提出一种SAR聚束工作模式的瞄准点的获取方法，根据连续变化的SAR发射脉冲信号以及飞行轨迹信息反演SAR聚束模式下瞄准点坐标参数，通过得到的瞄准点坐标参数，用于雷达定标，标校雷达天线指向及波控规律。本发明的一种SAR聚束工作模式的瞄准点的获取方法，包括以下几个步骤(1)获取雷达飞行轨迹数据及接收信号功率数据，初始化瞄准点中心坐标及距离范围，构建二维搜索点矩阵。(2)获取接收信号功率误差平方和。(3)获取瞄准点坐标。本发明的优点在于(1)本发明提供的方法可以在瞄准点位置未知情况下，通过测量接收雷达发射信号功率来得出SAR聚束模式瞄准点坐标位置；(2)本发明提供的方法可以通过迭代，从而获取较为精确的SAR聚束模式瞄准点坐标。


图1为本发明的聚束工作模式反演算法的步骤流程图。图2为本发明的几何关系示意图。图3本发明的实施例中，地面接收信号功率数组Pmk。图4本发明的实施例中，地面接收站接收距离序列&。图5本发明的实施例中，第二次迭代结果，方位向离轴角序列ek(51，51)。图6本发明的实施例中，第二次迭代结果，距离向离轴角序列0fc(51,51)。
图7本发明的实施例中，第二次迭代结果，接收信号功率数组ft~k(51，51)。图8本发明的实施例中，经过5次迭代后的到的瞄准点信号功率误差平方和。
具体实施例方式下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。本发明是一种SAR聚束工作模式的瞄准点的获取方法，参考三维直角坐标系定义为Χ0Υ平面为地平面，雷达飞行轨迹方向在地平面投影为X轴方向，地平面垂线为Z轴方向。流程如图1所示，包括以下几个步骤步骤一、获取雷达飞行轨迹数据及接收信号功率数据，初始化瞄准点中心坐标及距离范围，构建二维搜索点矩阵。具体为(a)设定地面接收站R点坐标为0(r，ft·，0)，其中，)(r表示R点X轴坐标，ft·表示R 点Y轴坐标，(Xr >0,Yr >0)o根据采样时间间隔划分得到采样时间序列tk，k为正整数， k = 1、2…N。获取雷达飞行轨迹数据，得到对应于采样时间序列tk的雷达P点坐标(Xpk， Ypk, Zpk)，其中，Xpk表示P点在tk时刻X轴坐标，Ypk表示P点在tk时刻Y轴坐标，Zpk表示P点在tk时刻Z轴坐标，获取对应于采样时间序列tk的接收信号功率数组Pmk。(b)设定迭代次数，并初始化迭代计数器。(c)初始化瞄准点中心坐标和距离范围，将地面接收站R点坐标值设为瞄准点中心坐标初始值(Xe，Yc，0)，其中，Xc表示瞄准点中心X轴坐标，Yc表示瞄准点中心Y轴坐标，并且，设定距离范围初始值为d。(d)在XOY平面中，将X轴方向上点(Xc-d/2)至点(Xc+d/2)之间的距离等分为 (M-I)份，得到M个X轴上坐标点，将Y轴方向上点(Yc-d/2)至点(Yc+d/2)之间的距离等分为(M-I)份，得到M个Y轴上坐标点，M个X轴上坐标点和M个Y轴上坐标点组成MXM个搜索坐标点T (Xti, Ytj, 0)，i，j为正整数，i，j = 1、2…M，Xti为T点X轴坐标，Ytj为T点 Y轴坐标。步骤二、获取接收信号功率误差平方和；逐步调整瞄准点坐标，遍历MXM个搜索坐标点T (Xti, Ytj, 0)，由几何关系和雷达方程得到信号功率理论数据和实际接收机信号功率比较，获取其误差平方和，具体为(a)获取地面接收站的接收距离，地面接收站的接收距离序列&为
权利要求
1. 一种SAR聚束工作模式的瞄准点的获取方法，其特征在于，包括以下几个步骤步骤一、获取雷达飞行轨迹数据及接收信号功率数据，初始化瞄准点中心坐标及距离范围，构建二维搜索点矩阵；具体为(a)设定地面接收站R点坐标为0(r，ft ，0)，其中，Xr表示R点X轴坐标，Yr表示R点 Y轴坐标，& > 0,Yr > 0，根据采样时间间隔划分得到采样时间序列tk，k为正整数，k = 1、 2···Ν ；获取雷达飞行轨迹数据，得到对应于采样时间序列tk的雷达P点坐标(Xpk，Ypk，Zpk)， 其中，Xpk表示P点在tk时刻X轴坐标，Ypk表示P点在tk时刻Y轴坐标，Zpk表示P点在tk 时刻Z轴坐标，获取对应于采样时间序列tk的接收信号功率数组Pmk ；(b)设定迭代次数，并初始化迭代计数器；(c)初始化瞄准点中心坐标和距离范围，将地面接收站R点坐标值设为瞄准点中心坐标初始值(Xe，Yc，0)，其中，Xc表示瞄准点中心X轴坐标，Yc表示瞄准点中心Y轴坐标，并且，设定距离范围初始值为d;(d)在XOY平面中，将X轴方向上点(Xc-d/2)至点(Xc+d/2)之间的距离等分为(M-I) 份，得到M个X轴上坐标点，将Y轴方向上点(Yc-d/幻至点(Yc+d/幻之间的距离等分为 (M-I)份，得到M个Y轴上坐标点，M个X轴上坐标点和M个Y轴上坐标点组成MXM个搜索坐标点T (Xti, Ytj, 0)，i，j为正整数，i，j = 1、2…M，Xti为T点X轴坐标，Ytj为T点Y轴坐标；步骤二、获取接收信号功率误差平方和；具体为(a)获取地面接收站的接收距离，地面接收站的接收距离序列&为
2.根据权利要求1所属的一种SAR聚束工作模式的瞄准点的获取方法，其特征在于，所述的步骤三具体为(1)逐个搜索MXM个搜索坐标点，得到误差平方和δ(i,j)的最小值，记为Smin，并根据搜索坐标点的坐标(i，j)，确定对应的瞄准点坐标为(Xt，Yt，0)；(2)更新迭代参数，迭代计数器加1，将上步中得到的坐标值(Xt，Yt,0)代入(Xe，Yc, 0)，并将距离范围d值减半。(3)判断迭代次数，若未到预设迭代次数，转到步骤一(d)。若已达到预设迭代次数，得到坐标(Xt，Yt，0)为瞄准点坐标。
全文摘要
本发明公开了一种SAR聚束工作模式的瞄准点的获取方法，包括以下几个步骤(1)获取雷达飞行轨迹数据及接收信号功率数据，初始化瞄准点中心坐标及距离范围，构建二维搜索点矩阵。(2)获取接收信号功率误差平方和。(3)获取瞄准点坐标。本发明提供的方法可以在瞄准点位置未知情况下，通过测量接收雷达发射信号功率来得出SAR聚束模式瞄准点坐标位置。本发明提供的方法可以通过迭代，从而获取较为精确的SAR聚束模式瞄准点坐标。
文档编号G01S13/90GK102331576SQ20111021362
公开日2012年1月25日 申请日期2011年7月28日 优先权日2011年7月28日
发明者唐小明, 孙兵, 李春升, 王鹏 申请人:北京航空航天大学