一种旋翼无人机载SAR的多分量高频振动误差估计与补偿方法

    公开(公告)号:CN118688734A

    公开(公告)日:2024-09-24

    申请号:CN202410709619.3

    申请日:2024-06-03

    IPC分类号: G01S7/40 G01S13/90

    摘要: 本发明公开了一种旋翼无人机载SAR的多分量高频振动误差估计与补偿方法,该方法包括:采用距离多普勒算法对回波信号进行粗聚焦,得到粗聚焦后的信号;提取粗聚焦后的信号中包含的每个高频振动分量,并对每个高频振动分量的参数进行估计,采用估计的每个高频振动分量的参数构建每个高频振动分量的补偿函数,采用高频振动分量的补偿函数对粗聚焦后的信号进行迭代补偿,得到抑制高频振动分量后的回波信号;对抑制高频振动分量后的回波信号进行残余误差校正,得到去除多分量高频振动误差后的高分辨成像结果。本发明能够有效提高旋翼无人机载SAR的成像质量。

    一种基于图像熵的SAR图像拼接方法

    公开(公告)号:CN112070666B

    公开(公告)日:2024-04-09

    申请号:CN202010804322.7

    申请日:2020-08-12

    IPC分类号: G06T3/4038 G06T5/50

    摘要: 本发明公开了一种基于图像熵的SAR图像拼接方法,包括步骤:获取相互重叠的参考图像和待拼接图像;参考图像的聚焦深度较差;将参考图像均分成N1个子图像块;计算每个子图像块的图像熵;选取图像熵最大时对应的子图像块,作为样本子图像;将待拼接图像均分成N2个子图像块,分别计算每个子图像块与所述样本子图像的相关系数;获取待拼接图像相对于参考图像的高度向偏移和宽度向偏移;对待拼接图像进行相应偏移,将偏移后的待拼接图像与参考图像进行拼接。本发明解决了现有技术SAR图像聚焦深度较差导致的拼接精度低的问题;避免了因成像质量对SAR图像拼接的影响,有效地提高了SAR图像拼接的稳健性。

    一种旋翼无人机载SAR的高低频运动误差补偿方法

    公开(公告)号:CN117233758A

    公开(公告)日:2023-12-15

    申请号:CN202311091780.0

    申请日:2023-08-28

    IPC分类号: G01S13/90 G01S7/41

    摘要: 本发明公开了一种旋翼无人机载SAR的高低频运动误差补偿方法,包括:对两维时域SAR回波信号进行距离脉压处理,得到第一两维时域信号;对第一两维时域信号进行缩放校正处理,得到缩放校正处理后的两维时频域信号;对缩放校正处理后的两维时频域信号进行距离徙动校正和两步运动补偿处理,得到第三两维时域信号;对第三两维时域信号进行残余误差校正处理,得到第四两维时域信号;对第四两维时域信号进行扩展相位梯度的自动聚焦处理,得到第五两维时域信号;对第五两维时域信号进行方位脉压处理,得到最终的两维时域信号,完成成像处理。本发明在保证校正精度的前提下,具有较低的复杂度较和较高的鲁棒性,适用于旋翼无人机平台,提高了成像质量。

    基于小波变换的多旋翼无人机SAR运动补偿方法

    公开(公告)号:CN116338687A

    公开(公告)日:2023-06-27

    申请号:CN202310146418.2

    申请日:2023-02-21

    摘要: 本发明公开了一种基于小波变换的多旋翼无人机SAR运动补偿方法,包括:获取多旋翼无人机机载雷达SAR解调回波信号;对惯性导航系统收集到的惯导数据做小波变换,以去除数据中的噪声,得到去噪后的惯导数据;基于去噪后的惯导数据对回波信号进行运动补偿;对运动补偿后的回波信号进行PGA补偿;利用无人机SAR成像算法对PGA补偿后的回波信号进行成像。本发明提供的方法可以解决多旋翼UAV平台的航向速度误差幅度最大、频率高,且平动误差的高频分量多、频谱复杂、补偿难度大的问题,能够高效估计多旋翼UAV平台的高频运动误差,从而实现多旋翼无人机SAR的精准成像。

    基于多径利用的波束形成方法

    公开(公告)号:CN109407055B

    公开(公告)日:2023-02-10

    申请号:CN201811244021.2

    申请日:2018-10-24

    IPC分类号: G01S7/02

    摘要: 本发明公开了一种基于多径利用的波束形成方法,主要解决现有技术在低空多径环境中多径相干信号无法有效接收的问题。其实现步骤是:阵列雷达获取回波信号数据,并求接收信号协方差矩阵Rxx;对接收信号协方差矩阵进行Toeplitz协方差矩阵重构,得到新的协方差矩阵R;对重构后的协方差矩阵进行特征值分解得到噪声子空间EN;根据噪声子空间形成空间谱函数S(θ);根据空间谱函数,找出谱峰的峰值点所对应的角度,即为估计出目标的角度;将估计出的目标角度作为波束指向,得到波束形成。本发明方法由于利用估计得到的目标角度作为波束指向进行波束形成,有效利用多径相干信息,提高回波信号的信多噪比,可用于对低空多径环境中多径相干信号的有效接收。

    基于多径利用的北斗与超宽带室内外衔接处定位目标方法

    公开(公告)号:CN113534225A

    公开(公告)日:2021-10-22

    申请号:CN202110802197.0

    申请日:2021-07-15

    IPC分类号: G01S19/46

    摘要: 本发明公开了一种基于多径利用的北斗与超宽带室内外衔接处定位目标方法,主要解决现有技术在多径环境下对点目标定位不准确的问题。其实现方案是:采用高斯投影法将大地坐标系转换为平面坐标系,实现坐标统一;建立城市环境下室内外衔接处目标几何定位模型;分别获取北斗卫星对应对的直达波信号的波达时间,超宽带基站对应的直达波信号的波达时间,超宽带基站对应的一阶多径信号的波达时间;将这些时间信息分别带入已经建立好的几何定位模型中,得到三个圆方程,并对其进行联立求解,得到这三个圆的相交点即为目标的位置。本发明能有效利用多径信息,所建立的几何定位模型简单,成本低,提高了定位精度,可用于对室内外衔接处目标的定位。

    基于多径利用的北斗定位室外目标方法

    公开(公告)号:CN113534219A

    公开(公告)日:2021-10-22

    申请号:CN202110802204.7

    申请日:2021-07-15

    IPC分类号: G01S19/42

    摘要: 本发明公开了一种基于多径利用的北斗定位室外目标方法,主要解决现有技术在多径环境下对点目标定位不准确的问题。其实现方案是:建立城市环境下室外目标几何定位模型;根据北斗卫星发射直达波信号的时间和接收机接收直达波信号的时间获取直达波信号的波达时间;根据北斗卫星发射三个不同的一阶多径信号的时间和接收机接收三个不同的一阶多径信号的时间来获取三个不同一阶多径信号的波达时间;将这些时间信息分别带入已经建立好的几何定位模型中,得到四个球体方程;联立求解四个球体的方程组,得这四个球体的相交点即为目标的位置。本发明能有效利用多径信息,所建立的几何定位模型简单,成本低,提高了定位精度,可用于对室外点目标的定位。

    三维空间双/多基地雷达高速目标检测方法

    公开(公告)号:CN111551922A

    公开(公告)日:2020-08-18

    申请号:CN202010417209.3

    申请日:2020-05-18

    IPC分类号: G01S13/00 G01S7/41

    摘要: 本发明公开的三维空间双/多基地雷达高速目标检测方法,解决了三维空间中的高速目标检测与运动参数估计的问题。实现步骤是:获取雷达回波信号;获取雷达基带信号;获取频域脉压信号;采用广义二阶Keystone变换矫正目标回波信号的距离徙动;获取目标所在距离单元的数据;采用乘积型三阶相位函数矫正目标回波信号的多普勒频率徙动;对信号做方位向积累并估计运动参数。本发明同时对距离走动、距离弯曲、多普勒徙动时间一次项和时间二次项进行校正,并根据双基地雷达与目标的几何空间特性,较好的估计目标各项参数,参数估计精度更高,目标成功分辨概率更高,成本较低,适用范围较广,用于三维空间中高速高机动目标检测与运动参数估计。

    基于时间反演的雷达目标测距方法

    公开(公告)号:CN107607937B

    公开(公告)日:2020-07-28

    申请号:CN201710720014.4

    申请日:2017-08-21

    IPC分类号: G01S13/08 G01S7/292 G01S7/35

    摘要: 本发明公开了一种基于时间反演的雷达目标测距方法,解决了多径环境下雷达目标准确测距的问题。实现步骤是:产生雷达发射信号得到回波数据;回波数据进行时间反演,得到时反信号;设置距离搜索范围,计算不同距离点对应的虚拟信道模型,将时反信号发射到对应的虚拟信道得到时反回波信号;构造对比信号,计算各时反回波信号和对比信号相关系数;在所有相关系数中找到最大相关系数对应的距离即为目标距离。本发明对回波数据时间反演并发射到虚拟信道中,将直达波和多径波在时间上聚焦,利用多径信息使真实距离对应的时反回波和对比信号相关性较高,实现对目标的准确测距,成本较低,适用于各类延迟多径情况,用于海面低空雷达点目标距离测量。

    一种基于二维非线性映射的SAR运动补偿方法

    公开(公告)号:CN111208515A

    公开(公告)日:2020-05-29

    申请号:CN202010055280.1

    申请日:2020-01-17

    IPC分类号: G01S13/90 G01S7/40

    摘要: 本发明涉及一种基于二维非线性映射的SAR运动补偿方法,包括步骤:接收飞机姿态信息、瞬时速度信息和天线角度信息;对飞机姿态信息、天线角度信息和瞬时速度信息进行预处理,得到载机到参考点的斜距历程;对SAR成像系统接收的回波信号依次进行下变频、距离脉压处理,得到距离脉压后的距离频率域回波信号;根据斜距历程对距离脉压后的距离频率域回波信号进行一致相位补偿,得到一致相位补偿后的距离频率域回波信号;对一致相位补偿后的距离频率域回波信号进行二维插值,得到基于二维非线性映射关系插值空间的信号;对基于二维非线性映射插值空间的信号进行二维逆傅里叶变换,得到SAR聚焦图像。该补偿方法解决了现有技术中运动补偿效果不佳的问题。