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CN105068070B - 星载sar实现扫描地面运动目标指示的方法、装置及系统 - Google Patents

星载sar实现扫描地面运动目标指示的方法、装置及系统 Download PDF

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CN105068070B
CN105068070B CN201510397794.4A CN201510397794A CN105068070B CN 105068070 B CN105068070 B CN 105068070B CN 201510397794 A CN201510397794 A CN 201510397794A CN 105068070 B CN105068070 B CN 105068070B
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侯丽丽
祁丽娟
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Abstract

本发明公开了一种星载合成孔径雷达(SAR)实现扫描地面运动目标指示(GMTI)的方法，包括：设计星载SAR实现扫描GMTI的参数；上传携带有所述星载SAR实现扫描GMTI的参数的第一脉冲信号至所述星载SAR；所述星载SAR根据所述星载SAR实现扫描GMTI的参数多次扫描观测区域。本发明还同时公开了一种星载SAR实现扫描GMTI的装置和系统。

Description

星载SAR实现扫描地面运动目标指示的方法、装置及系统
本发明享受中华人民共和国自然科学基金项目的资助，资助号为61372185，兹此说明。
技术领域
本发明涉及星载合成孔径雷达(SAR，Synthetic Aperture Radar)技术领域，尤其涉及一种星载SAR实现扫描地面运动目标指示(GMTI，Ground Moving Target Indication)的方法、装置及系统。
背景技术
无论在军事上还是民用中，地面运动目标指示都具有重要的作用。在军事上，所述地面运动目标指示能够检测车载导弹、坦克、自行火炮、装甲车和机动雷达等运动目标。在民用上，所述地面运动目标指示能够检测运动的汽车、火车和海面上运行的船只，从而为交通监管提供必要的信息。
常规SAR/GMTI模式利用SAR成像发现静止目标，同时利用GMTI发现运动目标，两者协同工作可对战场中感兴趣的静止目标和运动目标进行监视。但是，SAR/GMTI模式在雷达掠过运动目标以后将无法再次观测到所述目标，即：运动目标只出现在大约一个合成孔径时间内，而在之前和之后的时间段内将无法获取该目标的信息，也就无法实现对目标的连续监视和跟踪。上述缺陷严重影响了SAR/GMTI模式在战场监视和交通监管时的应用效果。
星载SAR扫描GMTI模式是一种新的基于SAR系统的GMTI工作方式，与常规SAR/GMTI相同，星载SAR扫描GMTI模式具有同时实现对静止目标成像和对运动目标检测的特点。星载SAR扫描GMTI模式可以弥补常规SAR/GMTI只能检测一次的缺陷，星载SAR扫描GMTI模式能够多次观测同一区域，在不降低分辨率的情况下，对该区域内的运动目标实现多次检测，进而实现对目标的跟踪。
在未来的星载SAR系统中，扫描GMTI模式将成为雷达系统的主要工作模式。现有技术中，虽然部分预研星载SAR系统设计已完成扫描GMTI模式，能得到较好的GMTI设计性能；但是，尚未有具体解决方案能实现星载SAR扫描GMTI模式。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例期望提供一种星载SAR实现扫描GMTI的方法、装置及系统，在不降低所述星载SAR成像分辨率的情况下，增加了观测区域内运动目标的检测次数，为实现运动目标跟踪提供了保障。
为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供了一种星载合成孔径雷达SAR实现扫描地面运动目标指示GMTI的方法，包括：
设计星载SAR实现扫描GMTI的参数；
上传携带有所述星载SAR实现扫描GMTI的参数的第一脉冲信号至所述星载SAR；
所述星载SAR根据所述星载SAR实现扫描GMTI的参数多次扫描观测区域。
上述方案中，所述设计星载SAR实现扫描GMTI的参数包括：
输入系统参数和指标要求，所述指标要求包括第一观测次数；
根据所述系统参数确定条带方位分辨率；
根据所述条带方位分辨率计算波束扫描角速度；
根据所述参数第一观测次数设置调整观测区域幅长，并根据所述波束扫描角速度计算单次扫描周期；
计算每单次扫描的起始扫描角、终止扫描角、波束步进次数和步进驻留脉冲数；
其中，所述星载SAR实现扫描GMTI的参数为：所述第一观测次数、所述条带方位分辨率、所述波束扫描角速度、所述单次扫描周期、所述单次扫描的起始扫描角、终止扫描角、波束步进次数和步进驻留脉冲数。
上述方案中，所述星载SAR根据所述星载SAR实现扫描GMTI的参数多次扫描观测区域包括：
在每单次扫描中，所述星载SAR根据所述起始扫描角控制天线波束指向后，发射一串第二脉冲信号；
所述星载SAR根据所述波束步进次数进行多次步进；在每次步进中，所述星载SAR根据波束步进角度调整所述天线波束指向后，发射一串第三脉冲信号。
上述方案中，所述根据所述第一观测次数设置调整观测区域幅长，并根据所述波束扫描角速度计算单次扫描周期包括：
设置所述观测区域幅长；
根据所述设置的观测区域幅长和所述波束扫描角速度计算所述单次扫描周期，进而计算所述单次扫描周期内卫星轨迹在地面的投影长度；
根据所述单次扫描周期内卫星轨迹在地面的投影长度计算第二观测次数；
当所述第二观测次数不等于所述第一观测次数时，修改所述观测区域幅长；
根据所述修改后的观测区域幅长和所述波束扫描角速度重复计算所述单次扫描周期、所述单次扫描周期内卫星轨迹在地面的投影长度和所述第二观测次数，直到当所述第二观测次数等于所述第一观测次数时，不再修改所述观测区域幅长。
上述方案中，所述条带方位分辨率为k与Vg除以Ba的乘积，其中，所述k为方位展宽系数，所述Vg为不考虑波束扫描时波束在地面的移动速度，所述Ba为多普勒带宽；
所述波束扫描角速度为ρscan_GMTI除以所述条带方位分辨率后减1与所述Vg除以R的乘积，其中，所述ρscan_GMTI为方位分辨率，所述R为测绘带中心斜距；所述单次扫描的起始扫描角为θstart_p的正切乘以所述R后，减去所述单次扫描周期内卫星轨迹在地面的投影长度，再除以所述R后的反正切，其中，所述θstart_p为上一次扫描的起始扫描角。
本发明实施例还提供了一种星载SAR实现扫描GMTI的装置，包括：
参数设计模块，用于设计星载SAR实现扫描GMTI的参数；
参数上传模块，用于上传携带有所述星载SAR实现扫描GMTI的参数的第一脉冲信号至所述星载SAR。
上述方案中，所述参数设计模块用于设计星载SAR实现扫描GMTI的参数包括：
输入系统参数和指标要求，所述指标要求包括第一观测次数；
根据所述系统参数确定条带方位分辨率；
根据所述条带方位分辨率计算波束扫描角速度；
根据所述第一观测次数设置调整观测区域幅长，并根据所述波束扫描角速度计算单次扫描周期；
计算每单次扫描的起始扫描角、终止扫描角、波束步进次数和步进驻留脉冲数；
其中，所述星载SAR实现扫描GMTI的参数为：所述第一观测次数、所述条带方位分辨率、所述波束扫描角速度、所述单次扫描周期、所述单次扫描的起始扫描角、终止扫描角、波束步进次数和步进驻留脉冲数。
本发明实施例还提供了一种星载SAR实现扫描GMTI的系统，包括：
星载SAR实现扫描GMTI的装置，用于设计星载SAR实现扫描GMTI的参数，及上传携带有所述星载SAR实现扫描GMTI的参数的第一脉冲信号至所述星载SAR；
所述星载SAR，用于根据所述星载SAR实现扫描GMTI的参数多次扫描观测区域。
上述方案中，所述星载SAR实现扫描GMTI的装置包括：
参数设计模块，用于设计星载SAR实现扫描GMTI的参数；
参数上传模块，用于上传携带有所述星载SAR实现扫描GMTI的参数的第一脉冲信号至所述星载SAR。
上述方案中，所述星载SAR包括：
第二脉冲信号模块，用于在每单次扫描中，所述星载SAR根据所述起始扫描角控制天线波束指向后，发射第二脉冲信号；
第三脉冲信号模块，用于所述星载SAR根据所述波束步进次数进行多次步进；在每次步进中，所述星载SAR根据波束步进角度调整所述天线波束指向后，发射第三脉冲信号。
本发明实施例所提供的星载SAR实现扫描GMTI的方法、装置及系统，由星载SAR实现扫描GMTI的装置设计星载SAR实现扫描GMTI的参数后，上传携带有所述星载SAR实现扫描GMTI的参数的第一串脉冲信号至所述星载SAR；所述星载SAR根据所述星载SAR实现扫描GMTI的参数多次扫描观测区域。由于本发明实施例的所述星载SAR可以多次扫描观测区域，因此，可以多次检测所述观测区域内的运动目标；同时，所述星载SAR实现扫描GMTI的装置对星载SAR实现扫描GMTI的参数的设计，可以满足对所述星载SAR的成像分辨率的要求。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的星载SAR实现扫描GMTI的参数设计方法的实现流程示意图；
图2为本发明实施例2提供的星载SAR实现扫描GMTI的方法的实现流程示意图；
图3为本发明实施例2提供的星载SAR实现扫描GMTI的方法的另一实现流程示意图；
图4为本发明实施例1和2提供的星载SAR实现扫描GMTI的方法的示意图；
图5为本发明实施例1和2提供的星载SAR实现扫描GMTI的方法的单次扫描几何结构图；
图6为本发明实施例3提供的星载SAR实现扫描GMTI的装置的组成结构示意图；
图7为本发明实施例4提供的星载SAR实现扫描GMTI的系统的组成结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例中，由星载SAR实现扫描GMTI的装置设计星载SAR实现扫描GMTI的参数后，上传携带有所述星载SAR实现扫描GMTI的参数的第一串脉冲信号至所述星载SAR；所述星载SAR根据所述星载SAR实现扫描GMTI的参数多次扫描观测区域。
下面结合附图及具体实施例对本发明再做进一步详细的说明。
实施例1
图1为本发明实施例1提供的星载SAR实现扫描GMTI的参数设计方法的实现流程示意图。
需要说明的是，所述星载SAR实现扫描GMTI的参数设计方法是由星载SAR实现扫描GMTI的装置实现的。
如图1所示，设计星载SAR实现扫描GMTI的参数的方法包括：
步骤110：输入系统参数和指标要求，所述指标要求包括第一观测次数。
这里，所述系统参数包括：波长、卫星高度、卫星速度、天线尺寸、天线最大扫描角度；所述指标要求还包括：分辨率。
步骤120：根据所述系统参数确定条带方位分辨率。
具体地，星载SAR的单次扫描采用从后向前的步进扫描方式。对于观测区域内的运动目标，相比于传统的方位波束指向恒定的条带模式，等效方位天线方向图中引入了方位波束扫描因子kscan，所述kscan为R与ωr的乘积除以Vg再加1；其中，如图5所示，所述R为测绘带中心斜距，所述ωr为波束扫描角速度，所述Vg为不考虑波束扫描时波束在地面的移动速度，所述方位波束扫描因子kscan具体根据公式(1)计算：
这里，如果星载SAR的天线波束不扫描，则所述kscan为1，即为条带模式；所述条带方位分辨率ρstrip为k与Vg除以Ba的乘积，其中，所述k为方位展宽系数，由实际系统误差和处理加权确定。所述Ba为多普勒带宽，所述条带方位分辨率ρs t r i p具体根据公式(2)计算：
步骤130：根据所述条带方位分辨率计算波束扫描角速度。
这里，如果星载SAR的天线波束开始扫描，则所述kscan大于1，并且天线波束等效长度增长为原来的kscan倍，即方位波束宽度缩减为原来的kscan分之一倍。因此，在同样天线波束长度下，方位分辨率ρscan_GMTI为所述kscan乘以所述ρstrip，即为所述kscan乘以所述k与所述Vg除以所述Ba的乘积。所述方位分辨率ρscan _ GMTI具体根据公式(3)计算：
其中，所述波束扫描角速度ωr为所述ρscan _ GMTI除以所述条带方位分辨率ρstrip之后减1，再与所述Vg除以R的乘积，所述波束扫描角速度ωr具体根据公式(4)计算：
步骤140：根据第一观测次数设置调整观测区域幅长，并根据波束扫描角速度计算单次扫描周期。
在步骤140中，所述根据第一观测次数设置调整观测区域幅长，并根据波束扫描角速度计算单次扫描周期包括：
步骤141：设置观测区域幅长。
这里，观测区域可参见图4和图5中所示的观测区域。
步骤142：根据设置的观测区域幅长和波束扫描角速度计算单次扫描周期，进而计算单次扫描周期内卫星轨迹在地面的投影长度。
由于所述星载SAR受到天线波束扫描能力的限制，所述天线波束的扫描角不能太大。如图5所示，假定所述天线波束的最大扫描角为ψmax，由于所述天线波束沿着卫星飞行轨迹由后向前扫描，所述最大扫描角ψmax出现在第一次扫描的终止时刻，且满足所述ψmax减去θstart_0后与所述R的乘积与所述Vg和TB乘积之和约等于Lazi_length及所述ψmax减去θstart_0等于所述ωr与所述TB的乘积的关系，其中，所述θstart_0为第一次扫描的起始扫描角，所述TB为单次扫描周期，所述Lazi_length为观测区域幅长。上述关系的具体根据公式(5)计算：
R·(ψmax-θstart_0)+Vg·TB≈Lazi_length (5)
ψmax-θstart_0＝ωr·TB
需要说明的是，公式(5)中之所以使用“≈”符号是由于天线波束斜视扫描而造成的。另外，如图5所示，所述Lazi_length还等于Lscan与Laperture之和，其中，所述Lscan是有效观测区域幅长，所述Laperture是天线波束在所述最大扫描角ψmax时合成孔径长度。具体根据公式(6)计算：
Lazi_length＝Lscan+Laperture (6)
这里，根据公式(6)可得出所述单次扫描周期TB和所述第一次扫描的起始扫描角θstart_0。
另外，所述单次扫描周期TB内卫星轨迹在地面的投影长度Lfly_once为所述Vg与所述TB的乘积，具体根据公式(7)计算：
Lfly_once＝Vg·TB (7)
步骤143：根据单次扫描周期内卫星轨迹在地面的投影长度计算第二观测次数。
这里，根据单次扫描几何结构，可得出所述第二观测次数M约等于2与所述R、正切ψmax的乘积减所述Lazi_length后除以所述Lfly_once再加2，具体如公式(8)所示：
步骤144：判断第二观测次数是否等于第一观测次数。
步骤145：当第二观测次数不等于第一观测次数时，修改观测区域幅长。
如图1所示，在步骤145后再次执行步骤142至步骤144，即，根据所述修改后的观测区域幅长和所述波束扫描角速度重复计算所述单次扫描周期、所述单次扫描周期内卫星轨迹在地面的投影长度和所述第二观测次数；直到当所述第二观测次数等于所述第一观测次数时，不再修改所述观测区域幅长，执行步骤150。
步骤150：计算每单次扫描的起始扫描角、终止扫描角、波束步进次数和步进驻留脉冲数。
根据已知的卫星速度、单次扫描周期以及单次扫描几何结构关系等信息，计算每单次扫描的起始扫描角。具体地，所述每单次扫描的起始扫描角θstart为所述R与θstart_p的正切减去所述Lfly_once后除以所述R的反正切，其中，所述θstart_p为上一次扫描的起始扫描角。所述每单次扫描的起始扫描角θstart具体根据公式(9)计算：
需要说明的是，对于第一次扫描，所述θstart为所述θstart_0，即，θstart＝θstart_0。
这里，每单次扫描的终止扫描角θend为所述θstart与所述ωr与所述TB乘积之和，具体根据公式(10)计算：
θend＝θstart+ωr·TB (10)
这里，根据所述单次扫描周期、所述单次扫描的起始扫描角和终止扫描角，计算单次扫描的波束步进次数和步进驻留脉冲数。具体地，所述单次扫描的波束步进次数Nstep为所述θend减所述θstart除以α，其中，所述α为单次扫描的波束步进角度，所述α可根据实际天线波束扫描能力设置。所述单次扫描的波束步进次数Nstep具体根据公式(11)计算：
这里，所述单次扫描的步进驻留脉冲数Npulse为PRF与所述TB除以所述Nstep的乘积，其中，所述PRF为脉冲重复频率。所述单次扫描的步进驻留脉冲数Npulse具体根据公式(12)计算：
至此，星载SAR实现扫描GMTI的参数设计的过程已完成，其中，所述星载SAR实现扫描GMTI的参数为：所述第二观测次数、所述条带方位分辨率、所述波束扫描角速度、所述单次扫描周期、所述单次扫描的起始扫描角、终止扫描角、波束步进次数和步进驻留脉冲数。
实施例2
图4为本发明实施例1和2提供的星载SAR实现扫描GMTI的方法的示意图。如图4所示，卫星在飞行过程中，星载SAR天线波束采用从后向前以步进方式扫描观测区域；扫描结束后，星载SAR调整天线波束指向，重新开始扫描观测区域，直到天线波束完全偏离观测区域。每单次扫描时，天线波束围绕着虚拟中心O点旋转；在每单次扫描过程中，天线波束采用步进方式照射观测区域，每次步进驻留一定脉冲数。所述星载SAR实现扫描GMTI的方法具体如下。
图2为本发明实施例2提供的星载SAR实现扫描GMTI的方法的实现流程示意图，如图2所示，所述方法包括：
步骤210：设计星载SAR实现扫描GMTI的参数。
这里，所述参数的设计由星载SAR实现扫描GMTI的装置完成，设计星载SAR实现扫描GMTI的参数的具体方法参见实施例1的详细描述。
步骤220：上传携带有所述星载SAR实现扫描GMTI的参数的第一脉冲信号至所述星载SAR。
在步骤220中，由星载SAR实现扫描GMTI的装置上传携带有所述星载SAR实现扫描GMTI的参数的第一脉冲信号至所述星载SAR。
步骤230：所述星载SAR根据所述星载SAR实现扫描GMTI的参数多次扫描观测区域。
这里，所述星载SAR多次扫描观测区域的扫描次数即为本发明实施例1中的所述第一观测次数。所述第一观测次数的取值范围在5到10次左右。
图3为本发明实施例2提供的星载SAR实现扫描GMTI的方法的实现流程示意图，如图3所示，所述星载SAR根据所述星载SAR实现扫描GMTI的参数多次扫描观测区域包括：
步骤231：在每单次扫描中，所述星载SAR根据所述起始扫描角控制天线波束指向后，发射第二脉冲信号。
在步骤231中，所述载SAR控制天线波束指向到起始扫描角，在卫星飞到指定位置时发射第二脉冲信号，即微波信号；发射脉冲数等于步进驻留脉冲数。
步骤232：所述星载SAR根据所述波束步进次数进行多次步进；其中，在每次步进中，所述星载SAR根据波束步进角度调整所述天线波束指向后，发射第三脉冲信号。
在步骤232中，所述星载SAR按照所述波束步进次数步进直到步进结束，完成一次扫描。这里，所述波束步进次数可由本发明实施例1中的公式(11)得出。所述波束步进次数的取值范围一般在几十次至几百次范围内移动。
所述星载SAR完成一次扫描后，将天线波束指向调整到下一次扫描的起始扫描角，再次重复步骤231至232，直到完成观测次数为第一观测次数的多次扫描。
至此，星载SAR实现扫描GMTI的过程就完成了。
实施例3
图6为本发明实施例3提供的星载SAR实现扫描GMTI的装置的组成结构示意图，如图6所示，所述装置包括：
参数设计模块410，用于设计星载SAR实现扫描GMTI的参数。
具体地，所述参数设计模块410用于设计星载SAR实现扫描GMTI的参数包括：
输入系统参数和指标要求，所述指标要求包括第一观测次数；
根据所述系统参数确定条带方位分辨率；
根据所述条带方位分辨率计算波束扫描角速度；
根据所述第一观测次数设置调整观测区域幅长，并根据所述波束扫描角速度计算单次扫描周期；
计算每单次扫描的起始扫描角、终止扫描角、波束步进次数和步进驻留脉冲数；
其中，所述星载SAR实现扫描GMTI的参数为：所述第一观测次数、所述条带方位分辨率、所述波束扫描角速度、所述单次扫描周期、所述单次扫描的起始扫描角、终止扫描角、波束步进次数和步进驻留脉冲数。
参数上传模块420，用于上传携带有所述星载SAR实现扫描GMTI的参数的第一脉冲信号至所述星载SAR。
实施例4
图7为本发明实施例4提供的星载SAR实现扫描GMTI的系统的组成结构示意图，如图7所示，所述系统包括：
星载SAR实现扫描GMTI的装置510，用于设计星载SAR实现扫描GMTI的参数，及上传携带有所述星载SAR实现扫描GMTI的参数的第一脉冲信号至星载SAR520。
所述星载SAR520，用于根据所述星载SAR实现扫描GMTI的参数多次扫描观测区域。
具体地，所述星载SAR520包括：
第二脉冲信号模块521，用于在每单次扫描中，所述星载SAR520根据所述起始扫描角控制天线波束指向后，发射第二脉冲信号；
第三脉冲信号模块522，用于所述星载SAR520根据所述波束步进次数进行多次步进；在每次步进中，所述星载SAR520根据波束步进角度调整所述天线波束指向后，发射第三脉冲信号。
在实际应用中，所述参数设计模块410、所述参数上传模块420、所述第二脉冲信号模块521和所述第三脉冲信号模块522均可由位于任意计算机设备中的中央处理器(CPU，Central Processing Unit)、数字信号处理器(DSP，Digital Signal Processor)、微处理器(MPU，Microprocessor Unit)、或可编程逻辑阵列(FPGA，Field Programmable GateArray)实现。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种星载合成孔径雷达SAR实现扫描地面运动目标指示GMTI的方法，其特征在于，所述方法包括：
设计星载SAR实现扫描GMTI的参数；
上传携带有所述星载SAR实现扫描GMTI的参数的第一脉冲信号至所述星载SAR；
所述星载SAR根据所述星载SAR实现扫描GMTI的参数多次扫描观测区域；
其中，所述设计星载SAR实现扫描GMTI的参数包括：根据第一观测次数设置调整观测区域幅长，并根据波束扫描角速度计算单次扫描周期包括：
设置所述观测区域幅长；
根据所述设置的观测区域幅长和所述波束扫描角速度计算所述单次扫描周期，进而计算所述单次扫描周期内卫星轨迹在地面的投影长度；
根据所述单次扫描周期内卫星轨迹在地面的投影长度计算第二观测次数；
当所述第二观测次数不等于所述第一观测次数时，修改所述观测区域幅长；
根据所述修改后的观测区域幅长和所述波束扫描角速度重复计算所述单次扫描周期、所述单次扫描周期内卫星轨迹在地面的投影长度和所述第二观测次数，直到当所述第二观测次数等于所述第一观测次数时，不再修改所述观测区域幅长。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设计星载SAR实现扫描GMTI的参数包括：
输入系统参数和指标要求，所述指标要求包括所述第一观测次数；
根据所述系统参数确定条带方位分辨率；
根据所述条带方位分辨率计算波束扫描角速度；
计算每单次扫描的起始扫描角、终止扫描角、波束步进次数和步进驻留脉冲数；
其中，所述星载SAR实现扫描GMTI的参数为：所述第一观测次数、所述条带方位分辨率、所述波束扫描角速度、所述单次扫描周期、所述单次扫描的起始扫描角、终止扫描角、波束步进次数和步进驻留脉冲数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述星载SAR根据所述星载SAR实现扫描GMTI的参数多次扫描观测区域包括：
在每单次扫描中，所述星载SAR根据所述起始扫描角控制天线波束指向后，发射一串第二脉冲信号；
所述星载SAR根据所述波束步进次数进行多次步进；在每次步进中，所述星载SAR根据波束步进角度调整所述天线波束指向后，发射一串第三脉冲信号。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述条带方位分辨率为k与Vg除以Ba的乘积，其中，所述k为方位展宽系数，所述Vg为不考虑波束扫描时波束在地面的移动速度，所述Ba为多普勒带宽；
所述波束扫描角速度为ρscan_GMTI除以所述条带方位分辨率后减1与所述Vg除以R的乘积，其中，所述ρscan_GMTI为方位分辨率，所述R为测绘带中心斜距；所述单次扫描的起始扫描角为θstart_p的正切乘以所述R后，减去所述单次扫描周期内卫星轨迹在地面的投影长度，再除以所述R后的反正切，其中，所述θstart_p为上一次扫描的起始扫描角。
5.一种星载SAR实现扫描GMTI的装置，其特征在于，所述装置包括：
参数设计模块，用于设计星载SAR实现扫描GMTI的参数；
参数上传模块，用于上传携带有所述星载SAR实现扫描GMTI的参数的第一脉冲信号至所述星载SAR；
其中，所述设计星载SAR实现扫描GMTI的参数包括：根据第一观测次数设置调整观测区域幅长，并根据波束扫描角速度计算单次扫描周期包括：
设置所述观测区域幅长；
根据所述设置的观测区域幅长和所述波束扫描角速度计算所述单次扫描周期，进而计算所述单次扫描周期内卫星轨迹在地面的投影长度；
根据所述单次扫描周期内卫星轨迹在地面的投影长度计算第二观测次数；
当所述第二观测次数不等于所述第一观测次数时，修改所述观测区域幅长；
根据所述修改后的观测区域幅长和所述波束扫描角速度重复计算所述单次扫描周期、所述单次扫描周期内卫星轨迹在地面的投影长度和所述第二观测次数，直到当所述第二观测次数等于所述第一观测次数时，不再修改所述观测区域幅长。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述参数设计模块用于设计星载SAR实现扫描GMTI的参数包括：
输入系统参数和指标要求，所述指标要求包括第一观测次数；
根据所述系统参数确定条带方位分辨率；
根据所述条带方位分辨率计算波束扫描角速度；
计算每单次扫描的起始扫描角、终止扫描角、波束步进次数和步进驻留脉冲数；
其中，所述星载SAR实现扫描GMTI的参数为：所述第一观测次数、所述条带方位分辨率、所述波束扫描角速度、所述单次扫描周期、所述单次扫描的起始扫描角、终止扫描角、波束步进次数和步进驻留脉冲数。
7.一种星载SAR实现扫描GMTI的系统，其特征在于，所述系统包括：
星载SAR实现扫描GMTI的装置，用于设计星载SAR实现扫描GMTI的参数，及上传携带有所述星载SAR实现扫描GMTI的参数的第一脉冲信号至所述星载SAR；
所述星载SAR，用于根据所述星载SAR实现扫描GMTI的参数多次扫描观测区域；
其中，所述设计星载SAR实现扫描GMTI的参数包括：根据第一观测次数设置调整观测区域幅长，并根据波束扫描角速度计算单次扫描周期包括：
设置所述观测区域幅长；
根据所述设置的观测区域幅长和所述波束扫描角速度计算所述单次扫描周期，进而计算所述单次扫描周期内卫星轨迹在地面的投影长度；
根据所述单次扫描周期内卫星轨迹在地面的投影长度计算第二观测次数；
当所述第二观测次数不等于所述第一观测次数时，修改所述观测区域幅长；
根据所述修改后的观测区域幅长和所述波束扫描角速度重复计算所述单次扫描周期、所述单次扫描周期内卫星轨迹在地面的投影长度和所述第二观测次数，直到当所述第二观测次数等于所述第一观测次数时，不再修改所述观测区域幅长。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述星载SAR实现扫描GMTI的装置包括：
参数设计模块，用于设计星载SAR实现扫描GMTI的参数；
参数上传模块，用于上传携带有所述星载SAR实现扫描GMTI的参数的第一脉冲信号至所述星载SAR。
9.根据权利要求7或8所述的系统，其特征在于，所述星载SAR包括：
第二脉冲信号模块，用于在每单次扫描中，所述星载SAR根据起始扫描角控制天线波束指向后，发射第二脉冲信号；
第三脉冲信号模块，用于所述星载SAR根据所述波束步进次数进行多次步进；在每次步进中，所述星载SAR根据波束步进角度调整所述天线波束指向后，发射第三脉冲信号。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2948486T3 (es) 2017-01-09 2023-09-13 Beijing Xiaomi Mobile Software Co Ltd Método y aparato para adquirir y enviar información de sistema
CN106908792B (zh) * 2017-03-20 2020-04-10 中国科学院电子学研究所 一种合成孔径雷达成像方法及装置
CN108363057B (zh) * 2018-02-08 2020-08-28 北京航空航天大学 合成孔径雷达探测方法、装置及存储介质
CN110275140B (zh) * 2019-06-19 2021-03-05 西安电子科技大学 基于抛物面天线的星载sar波束扫描方法
CN113176567B (zh) * 2021-03-23 2022-07-05 中国科学院空天信息创新研究院 Sar方位向波束扫描的控制方法、装置及系统
CN114942441B (zh) * 2022-07-21 2022-10-21 中国科学院空天信息创新研究院 一种渐进扫描地形观测模式扫描参数确定方法
CN119165451B (zh) * 2024-11-21 2025-04-01 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种针对三通道sar-gmti的低分辨场景欺骗干扰方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19609728C2 (de) * 1996-03-13 1998-01-29 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Verfahren zur Azimut-Skalierung von SAR-Daten und hochgenauer Prozessor zur zweidimensionalen Verarbeitung von ScanSAR-Daten
JP5545726B2 (ja) * 2010-03-30 2014-07-09 三菱スペース・ソフトウエア株式会社 画像処理装置及び画像処理方法及び画像処理プログラム
CN102346249B (zh) * 2010-07-28 2013-08-14 中国科学院电子学研究所 合成孔径雷达宽测绘带对地观测步进扫描模式的实现方法
EP2875384B1 (de) * 2012-07-19 2018-03-14 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Methode zur prozessierung von hochauflösenden weltraumgestützt erhaltenen spotlight-sar rohdaten
CN102901964B (zh) * 2012-09-06 2014-07-02 内蒙古工业大学 二维多孔径ScanSAR成像方法
US9182483B2 (en) * 2013-03-15 2015-11-10 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Method and system for random steerable SAR using compressive sensing

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