技术特征：
1.一种弹载双基前视sar系统构型参数优化设计方法，其特征在于：包括：建立地面局部坐标系o-xyz，并在地面局部坐标系o-xyz下建立弹载双基前视sar系统的空间几何关系；弹载双基前视sar系统包括发射平台、接收平台和点目标p；计算点目标p的地面距离向分辨率ρ
gr
；计算点目标p的地面方位向分辨率ρ
ga
；计算地面二维分辨率夹角ω；采用分辨单元面积s约束双基构型二维分辨率指标；将弹载双基前视sar系统的空间几何关系简化为对双基角的地面投影角β
g
和发射平台与接收平台速度矢量地面投影角ψ的优化；建立发射平台的地面多普勒分量表达式；建立接收平台的地面多普勒分量表达式；则收发双平台在点目标p处的多普勒频率f在地面方向的梯度为设定关于双基角的地面投影角β
g
的第一参数a(β
g
)、第二参数b(β
g
)、第三参数c(β
g
)；设定第四参数d；并用第一参数a(β
g
)、第二参数b(β
g
)、第三参数c(β
g
)、第四参数d表示收发双平台在点目标p处的多普勒频率f在地面方向的梯度当双基角的地面投影角β
g
一定时，收发双平台到点目标p的距离之和r在地面方向的梯度的大小和方向一定，即点目标p的地面距离向分辨率ρ
gr
的大小一定；为了使二维分辨单元面积最小，应使在地面垂直方向的投影最大；计算地面垂直方向的单位矢量计算在方向上的投影f；当双基角的地面投影角β
g
一定时，计算使投影f值最大的ψ值，记为ψ
opt
；并在所有满足系统分辨率指标的(β
g
，ψ
opt
)对应的成像时间中找到成像时间最小对应的系统分辨率指标的(β
g
，ψ
opt
)，确定最终的发射平台的位置和速度方向，完成参数优化设计。2.根据权利要求1所述的一种弹载双基前视sar系统构型参数优化设计方法，其特征在于：地面局部坐标系o-xyz的建立方法为：原点o为地面场景中心点，o点所在地球的表切面为xoy平面，z轴垂直于xoy平面指向地球表面外法线方向，y轴为接收平台运动速度在xoy平面的投影方向，x轴由右手定则确定。3.根据权利要求1所述的一种弹载双基前视sar系统构型参数优化设计方法，其特征在于：弹载双基前视sar系统的空间几何关系为：接收平台只在yoz平面内移动；发射平台在与yoz平面夹角为ψ的平面内运动；点目标p位于地面局部坐标系o-xyz的原点o处；在t时刻，发射平台和接收平台的位置矢量分别为p
t
和p
r
，速度矢量分别为v
t
和v
r
，到点目标p的斜距矢量分别为r
t
和r
r
，入射角分别为φ
t
和φ
r
，下标t代表发射平台，下标r代表接收平台；发射平台与接收平台视线方向的夹角β为双基角；接收平台的俯冲角为γ；v
t
和v
r
在地面的投影矢量分别为v
tg
和v
rg
；发射平台与接收平台的速度投影矢量之间的夹角为ψ。4.根据权利要求1所述的一种弹载双基前视sar系统构型参数优化设计方法，其特征在于：点目标p的地面距离向分辨率ρ
gr
的计算方法为：
式中，c为光速；为收发双平台到点目标的距离之和r在地面方向的梯度；b为距离向带宽；地面距离向分辨率ρ
gr
的方向与的方向相同；式中，i
x
和i
y
分别为x和y方向的单位矢量；β
g
为双基角的地面投影角；φ
t
为发射平台入射角；φ
r
为发接收台入射角；在b、φ
t
和φ
r
一定的条件下，β
g
越小，地面距离向分辨率ρ
gr
越高。5.根据权利要求1所述的一种弹载双基前视sar系统构型参数优化设计方法，其特征在于：点目标p的地面方位向分辨率ρ
ga
的计算方法为：式中，t
a
为成像时间；为收发双平台在点目标p处的多普勒频率f在地面方向的梯度；地面方位向分辨率ρ
ga
的方向与的方向相同；式中，i
x
和i
y
分别为x和y方向的单位矢量；i
pt
和i
pr
分别为发射和接收平台视线方向的单位矢量；λ为发射平台发射信号波长；v
t
为发射平台的速度矢量；v
r
为接收平台的速度矢量；r
t
为发射平台到点目标p的斜距矢量；r
r
为接收平台到点目标p的斜距矢量；g＝[1 1 0]为地面投影矢量。6.根据权利要求1所述的一种弹载双基前视sar系统构型参数优化设计方法，其特征在于：地面二维分辨率夹角ω的计算方法为：式中，为收发双平台到点目标的距离之和r在地面方向的梯度；为收发双平台在点目标处的多普勒频率f在地面方向的梯度。
7.根据权利要求1所述的一种弹载双基前视sar系统构型参数优化设计方法，其特征在于：采用分辨单元面积s约束双基构型二维分辨率指标的方法为：式中，ρ
gr
为点目标p的地面距离向分辨率；ρ
ga
为点目标p的地面方位向分辨率；ω为地面二维分辨率夹角；由上式可以看出，当地面二维分辨率夹角ω为90度时，分辨单元面积s最小，对应的sar图像的效果最优。8.根据权利要求1所述的一种弹载双基前视sar系统构型参数优化设计方法，其特征在于：发射平台的地面多普勒分量表达式为：式中，λ为发射平台发射信号波长；v
t
为发射平台的速度矢量；i
pt
为发射平台视线方向的单位矢量；r
t
为发射平台到点目标p的斜距矢量；为发射平台的地面多普勒分量的x轴分量；为发射平台的地面多普勒分量的y轴分量；式中，v
t
为发射平台的速度矢量；r
t
为发射平台到点目标p的斜距矢量；φ
t
为发射平台的入射角；β
g
为双基角的地面投影角；ψ为发射平台与接收平台速度矢量地面投影角。9.根据权利要求1所述的一种弹载双基前视sar系统构型参数优化设计方法，其特征在于：接收平台的地面多普勒分量表达式为：式中，λ为发射平台发射信号波长；v
r
为接收平台的速度矢量；r
r
为接收平台到点目标p的斜距矢量；
i
pr
为接收平台视线方向的单位矢量；g＝[1 1 0]为地面投影矢量；γ为接收平台的俯冲角；φ
r
为接收平台的入射角。10.根据权利要求1所述的一种弹载双基前视sar系统构型参数优化设计方法，其特征在于：第一参数a(β
g
)、第二参数b(β
g
)、第三参数c(β
g
)、第四参数d分别为：式中，λ为发射平台发射信号波长；v
t
为发射平台的速度矢量；φ
t
为发射平台的入射角；β
g
为双基角的地面投影角；r
t
为发射平台到点目标p的斜距矢量；v
r
为接收平台的速度矢量；r
r
为接收平台到点目标p的斜距矢量；γ为接收平台的俯冲角；φ
r
为接收平台的入射角；表示为：式中，β
g
为双基角的地面投影角；ψ为发射平台与接收平台速度矢量地面投影角；为发射平台的地面多普勒分量；为接收平台的地面多普勒分量；上标t表示转置。11.根据权利要求1所述的一种弹载双基前视sar系统构型参数优化设计方法，其特征
在于：地面垂直方向的单位矢量的计算方法为：式中，e(β
g
)为设定的关于双基角的地面投影角β
g
的第五参数；f(β
g
)为设定的关于双基角的地面投影角β
g
的第六参数；式中，φ
t
为发射平台的入射角；β
g
为双基角的地面投影角；φ
r
为接收平台的入射角。12.根据权利要求11所述的一种弹载双基前视sar系统构型参数优化设计方法，其特征在于：在方向上的投影f的计算方法为：式中，β
g
为双基角的地面投影角；ψ为发射平台与接收平台速度矢量地面投影角；d为设定的第四参数；a为第一中间量；b为第二中间量；13.根据权利要求12所述的一种弹载双基前视sar系统构型参数优化设计方法，其特征在于：使投影f值最大的ψ
opt
的计算方法为：当d
·
f(β
g
)≥0，且ψ
opt
＝π/2-α+2nπ时，投影f的最大值当d
·
f(β
g
)＜0，且ψ
opt
＝3π/2-α+2nπ时，投影f的最大值其中，n为整数；α为角度参数；且α满足
技术总结
本发明涉及一种弹载双基前视SAR系统构型参数优化设计方法，属于弹载双基前视SAR成像系统设计领域；利用该方法能够解决弹载双基前视SAR系统俯冲段全程二维高效高分辨成像的问题。步骤如下：首先，建立了弹载双基前视SAR几何模型；然后，基于梯度方法分析该构型的分辨率计算方法，并结合二维分辨率的特点，分析构型参数对二维分辨率的影响规律；最后，提出一种参数降维的构型设计方法，在提高构型参数设计效率的同时，能够有效缩短成像时间。本发明突出的优点是：能够在满足系统指标要求的前提下，快速获取使图像性能最优的系统构型参数，为弹载双基前视SAR系统的构型参数设计提供了保证。保证。保证。
技术研发人员：郭媛 项红丽 张鑫 丁智泉
受保护的技术使用者：四川航天电子设备研究所
技术研发日：2022.06.29
技术公布日：2022/11/22