申请/专利权人：北京理工大学;北京理工大学前沿技术研究院

申请日：2023-08-23

公开（公告）日：2023-10-10

公开（公告）号：CN116859390A

主分类号：G01S13/90

分类号：G01S13/90;G01S13/06

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2023.10.27#实质审查的生效;2023.10.10#公开

摘要：本发明提供一种基于FrFT的星载曲线轨迹SAR目标三维定位方法，该方法首先建立参考频谱，与回波频谱共轭相乘，得到成像结果。其次将目标所在的方位向信号进行分数阶傅里叶变换FrFT估计其多普勒调频率与初始频率。最后通过估计到的参数计算目标三维坐标。本发明结合了FrFT，相比于传统方法可有效提高估计速度，降低信噪比损失。

主权项：1.一种基于FrFT的星载曲线轨迹SAR目标三维定位方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、获取卫星的空间参数，包括卫星的运动轨迹、合成孔径中心时刻地心固定ECF坐标系下的速度v以及波束中心位置；获取卫星的载荷参数，包括波长λ、带宽B、合成孔径时间Ts，脉冲重复频率PRF；S2、对观测目标进行成像，具体步骤包括：S21、以波束中心位置为场景中心点O,以地心和场景中心点连线为z轴，卫星速度方向为x轴，地距向为y轴构建场景坐标系；S22、构建参考点的二维频谱；S23、将回波信号的频谱与参考二维频谱Sfr,fa共轭相乘，再进行傅里叶逆变换，得到成像结果；S3、估计目标的多普勒调频率，以及初始频率；具体步骤包括：S31、根据成像后的SAR图像查找目标所在位置，然后取出其方位向的信号进行快速傅里叶变换FFT；S32、对经过FFT的频域信号进行量纲归一化，引入一个尺度因子Q，将原本信号的时域t、频域f转换为无量纲的域u-l，得到新的尺度化坐标；S33、将经过尺度变换后的信号做不同阶次p的FrFT变换，形成p-u平面的二维能量分布图，然后搜索能量峰值点所在位置，并根据峰值位置计算信号初始频率与调频率S4、计算目标的三维坐标，具体步骤包括：S41、计算目标方位向坐标；S42、计算O、B两点间的多普勒调频率之差；S43、计算A、B两点间的多普勒调频率之差；S44、计算目标点的高度向坐标；S45、最后计算目标B的地距向坐标。

全文数据：

权利要求：

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