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申请/专利权人：中国人民解放军火箭军工程大学

摘要：本申请涉及ISAR雷达系统实时图像处理领域，公开了一种基于目标运动估计的ISAR短时成像的优化方法，包括以下步骤：S1、确定雷达视线与海上搜救目标的斜视角以及雷达视线与海上搜救目标的连线方向；S2、构建海上搜救目标的转动运动模型；S3、构建海上搜救目标的转动矩阵；S4、获得海上搜救目标的转动分量；S5、建立雷达视角坐标系；S6、合成海上搜救目标的有效转动矢量；S7、建立有效转动矢量随时间变化的特征；S8、选择ISAR成像时间段。本发明通过精确的目标运动估计来选择合适的成像时间段，确保了在最佳的成像时段进行数据采集，从而最大限度地提高了成像质量。

主权项：1.一种基于目标运动估计的ISAR短时成像的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、确定雷达视线与海上搜救目标的斜视角为a，雷达视线与海上搜救目标的连线为RLOS方向，海上搜救目标中心位于固定参考系X,Y,Z，海上搜救目标的坐标系为Xs,Ys,Zs，旋转矩阵表示为： 其中，αt为t时刻海上搜救目标的转动实时幅度；S2、构建海上搜救目标的转动运动模型，为： 其中，αrt、αpt、αyt分别为横滚、俯仰、偏航摇摆的实时幅度，qr、qp和qy分别为横滚、俯仰和偏航摇摆的最大摆幅，Tr、Tp和Ty分别为横滚、俯仰和偏航摇摆的摇摆周期；和分别为横滚、俯仰和偏航摇摆的初始相位；S3、构建海上搜救目标的转动矩阵，为： 其中，θr，θp和θy分别为t时刻目标在三个方向上对于初始时刻的转角，rollθr，pitchθp和yawθy分别为横滚、俯仰和偏航运动相对应的转动矩阵，则： 其中， S4、获得海上搜救目标的转动分量，将海上搜救目标的转动运动模型代入雷达回波信号，原信号表示为： 其中，为原信号，A点的散射点坐标为x,y,z，Aa表示散射点A的幅度，雷达发射线性调频脉冲信号，表示快时间变量，tn表示慢时间变量，c表示光速,ratn为平动分量和转动分量之和，则求得海上搜救目标的转动分量为：ritn＝sinαtna11x+a12y+a13z+cos*αtna21x+a22y+a23z7S5、建立雷达视角坐标系R,H,V，R轴始终沿RLOS方向，H轴与R轴垂直，位于X,Y平面内，V轴方向垂直于R,H平面，擦地角为Ha为雷达载机的高度，Ra为雷达载机与舰船之间的距离，为雷达观察海上搜救目标的视角，即RLOS在地面上投影与海上搜救纵轴的夹角，确定横滚、俯仰、偏航摇摆的角速度分别为ωr、ωp、ωy，横滚、俯仰、偏航的摇摆幅度分别为qr、qp、qy，横滚、俯仰、偏航的摇摆周期分别为Tr、Tp、Ty，横滚、俯仰、偏航的初始相位分别为则视角转动角速度的余弦函数表示为： S6、合成海上搜救目标有效转动矢量ωe： 其中,γ为ωe与V轴之间的夹角，代表ωe的指向，ωv为海上搜救目标的垂直转动分量，ωh为海上搜救目标的水平转动分量；S7、建立海上搜救目标有效转动矢量ωe随时间的变化特征和垂直分量ωv随时间的变化特征，则垂直转动分量ωv的变化趋势m为： 其中，Δft为搜救目标头部和尾部散射点多普勒频率差，Δr为搜救目标头部和尾部散射点斜距差，xs,b为搜救目标头部对应的散射点横坐标，xs,s为搜救目标尾部对应的散射点横坐标，为成像起始时刻的雷达视角；S8、选择IASR成像时间段，进行短时ISAR成像。

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