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申请/专利权人：河南大学

摘要：本发明公开了一种基于长相干处理间隔的含轨迹偏离逆合成孔径雷达舰船目标建模及精细聚焦方法，首先对机载雷达运动轨迹进行建模，将雷达平台的轨迹偏离包含在内，对舰船目标运动轨迹进行建模，将舰船六个自由度运动包含在内；接着，对雷达原始回波数据进行距离压缩操作，对雷达和舰船目标的相对平移运动进行初步运动补偿；然后进一步对残余距离徙动进行补偿，利用基于最大对比度的自动时窗选择算法，对成像时间段和成像时刻进行选择，选择出旋转运动平稳的时间段；最后根据得到的成像时间段和成像时刻，利用方位向傅里叶变换成像，完成精细聚焦。采用本方法能获得聚焦效果更好的舰船目标图像，为后续检测识别等处理提供了更好的图像基础。

主权项：1.一种基于长相干处理间隔的机载逆合成孔径雷达舰船目标聚焦方法，其特征在于，包括以下步骤：S101、将雷达平台的轨迹偏离包含在内，对机载雷达运动轨迹进行建模；步骤S101中对雷达平台的轨迹偏离计算公式为：δr＝arsinξx′ξ＝4πλ其中，δr是轨迹偏移量；ar是在斜距平面上的正弦偏离振幅；λ为波长，x′为传感器位置,ξ为x′的系数；S102、将舰船六个自由度运动包含在内，对舰船目标运动轨迹进行建模；在步骤S102中，将舰船六个自由度运动包含在内，对舰船目标运动轨迹进行建模的具体方法为：根据船舶水动力理论，作为理想的刚性目标，舰船的平移运动包含的三个自由度引起的位移可以表示为： 其中，ΔX、ΔY、ΔZ分别表示舰船纵荡、横荡和垂荡所引起的位移；Ax,i、Ay,i、Az,i，ωx,i、ωy,i、ωz,i，分别是组成第i个纵荡、横荡和垂荡的振幅、角频率和初始相位；Nx、Ny、Nz表示纵荡、横荡和垂荡相关频率分量的数量；舰船旋转运动包含的三个自由度引起的角度可以表示为： 其中，θx、θy、θz分别表示舰船横摇、纵摇和偏航的旋转角度；Bx,i、By,i、Bz,i，Ωx,i、Ωy,i、Ωz,i，ψx,i、ψy,i、ψz,i分别是组成第i个横摇、纵摇和偏航的振幅、角频率和初始相位；Mx、My、Mz表示横摇、纵摇和偏航相关频率分量的数量；S103、对雷达原始回波数据进行距离压缩操作；S104、利用基于图像对比度最大化的联合距离对准及相位补偿的运动补偿算法，根据步骤S101得到的机载雷达运动轨迹模型和步骤S102得到的舰船目标运动轨迹模型对雷达和舰船目标的相对平移运动进行初步运动补偿，获得粗聚焦后的图像；S105、利用基于双波段相位梯度自聚焦算法进一步对粗聚焦后的图像的残余距离徙动进行补偿；S106、根据步骤S105补偿后得到的图像数据，利用基于最大对比度的自动时窗选择算法，对成像时间段和成像时刻进行选择，选择出旋转运动平稳的时间段；在步骤S106中，利用基于最大对比度的自动时窗选择算法，对成像时间段和成像时刻进行选择，选择出旋转运动平稳的时间段，具体方法为：对长相干处理间隔的回波数据进行分段RD成像，利用图像对比度作为成像质量的评价函数，对最优成像时刻和最优成像持续时间进行搜索；其中最优成像时刻可由瞬时多普勒频率进行估计，公式如下： 其中，x01、x02为笛卡尔坐标系上坐标；Ω＝Ωeff为有效转动矢量，t为方位向时间，fd为最优成像时刻；S107、根据步骤S106中得到的成像时间段和成像时刻，利用方位向傅里叶变换成像，完成精细聚焦。

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百度查询： 河南大学 基于长相干处理间隔的机载逆合成孔径雷达舰船目标聚焦方法、系统、存储介质及电子设备