基于先验误差模型的机载高分宽幅DBF-SAR自聚焦算法
2021-07-07鲍悦陈俊宇施天玥毛新华
鲍悦,陈俊宇,施天玥,毛新华, 2,*
1. 南京航空航天大学 电子信息工程学院,南京 210016
2. 南京航空航天大学 雷达成像与微波光子学教育部重点实验室,南京 210016
合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)具有全天时、全天候的高分辨成像能力,是一种重要的远程遥感手段。作为一种高分辨率成像雷达,努力提高获取图像的空间分辨率(测绘精度)和空间测绘宽度(测绘效率)始终是SAR不懈追求的目标[1]。对于常规单通道SAR,一方面,为了获得高的方位分辨率,需要系统有较高的多普勒带宽(方位分辨单元大小与多普勒带宽的倒数成正比),从而系统需要具有较高的脉冲重复频率(Pulse Repetition Frequency, PRF);另一方面,为了获得宽的空间测绘带,同时又要避免距离模糊,又需要尽量降低PRF,因此常规单通道SAR往往无法同时实现高分辨率和宽测绘带成像[2-3]。数字波束形成(Digital Beam Forming, DBF) SAR[4-6]采用方位向多个空间通道接收回波信号,在成像处理中利用空域采样弥补时域采样的不足,可等效实现单通道宽波束接收的方位高分辨率功能,从而达到等效增加SAR系统PRF的目的。因此,高分宽幅DBF-SAR可以有效缓解方位高分辨率与距离向宽测绘带之间的矛盾,获取高分宽幅图像,具有重要的军用和民用价值。
然而,仅当DBF-SAR运动参数满足偏置相位中心天线(Displaced Phase Center Antenna, DPCA)条件,即发射相邻两次脉冲期间DBF-SAR平台的飞行距离为相邻天线间距的一半时,空时等效后获取的等效方位向信号为均匀采样。在实际工程应用中,DPCA条件往往很难满足,因此DBF-SAR回波信号往往在方位向呈现周期性非均匀采样的特点,这为成像处理带来了极大困难。……
