技术特征：
1.一种机动平台单通道短孔径sar的海面目标聚焦定位方法，其特征在于，所述海面目标聚焦定位方法包括：步骤1、建立单通道sar的几何模型；步骤2、分析最小天线面积的约束条件，以基于所述最小天线面积得到最优prf，所述最优prf的单通道sar工作模式将机动雷达平台的模糊均匀分布到距离方向和方位方向两个维度上；步骤3、针对距离模糊，机动雷达平台循环发射正交相位编码信号，通过正交匹配滤波器抑制距离模糊区域，聚焦得到目标信号；步骤4、对步骤3得到目标信号进行距离单元徙动校正后使包络线被拉直，之后利用方位谱分析方法将目标信号中没有方位模糊的聚焦在多普勒域；步骤5、利用目标信号中的模糊目标的剩余距离单元徙动得到单一目标的多普勒模糊数；步骤6、在方位模糊情况下，将处于方位谱支撑区的边缘的被分裂的目标重新组合成完整的目标；步骤7、在通过步骤6处理完成处于方位谱支撑区的边缘的被分裂的目标之后，根据由多普勒模糊引起的距离偏移和由多普勒模糊引起的方位偏移聚焦目标的真实位置。2.根据权利要求1所述的海面目标聚焦定位方法，其特征在于，所述单通道sar的几何模型为：机动雷达平台在合成孔径时间t
a
内沿曲线移动，机动雷达平台的速度为矢量加速度为恒定矢量在方位零点时刻，机动雷达平台位于b机动雷达平台的偏航角为θ
yaw
，点p是偏航方向上的任意点，点q是点p方位角上的任意点，以及op和oq之间的交角表示为方位角当机动雷达平台在方位时间t
a
到达点c时，瞬时倾斜距离表示为：其中，t
a
表示方位时间，i表示阶数，r表示参考距离，表示泰勒展开式的系数，表示雷达中心通道在t
a
时刻的瞬时倾斜距离，点c位于点b和d之间。3.根据权利要求1所述的海面目标聚焦定位方法，其特征在于，所述步骤2包括：步骤2.1、获取第一prf限制，第一prf限制为：其中，prf
a
表示系统脉冲重复频率的下限，d
a
表示方位方向的天线尺寸，v表示雷达机动平台的合成速度，α表示波束方向和雷达速度之间的角度；步骤2.2、获取第二prf限制，第二prf限制为：
其中，d
r
表示距离方向上的天线尺寸，λ表示波长，r
s
表示场景中心的斜距，β表示入射角，c表示光速，prf
r
表示系统脉冲重复频率的上限；步骤2.3、根据系统脉冲重复频率的下限prf
a
和系统脉冲重复频率的上限prf
r
得到最小天线面积；步骤2.4、根据所述最小天线面积和实际天线面积的e比值确定系统的模糊；步骤2.5、根据系统的模糊确定最优prf，以将机动雷达平台的模糊均匀分布到距离方向和方位方向两个维度上，所述最优prf表示为：其中，prf
o
表示最优prf，da
r
表示距离模糊数，da
a
表示方位模糊数。4.根据权利要求3所述的海面目标聚焦定位方法，其特征在于，所述最小天线面积表示为：其中，a
c
表示最小天线面积，prf
r
＝prf
a
。5.根据权利要求2所述的海面目标聚焦定位方法，其特征在于，所述步骤3包括：步骤3.1、成像区目标σ
i
的信号回波在发射波形c
i
(t
r
)延迟h个脉冲后收到成像区回波信号，成像区回波信号表示为：其中，s
i
(t
r
,t
a
)表示成像区回波信号，r
i
表示无距离模糊的目标倾斜距离，t
r
表示距离时间，λ表示波长，c表示光速；步骤3.2、第m个距离模糊区目标σ
a.m
信号回波在发射波形c
a.m
(t
r
)延迟了(h+m)个脉冲后收到距离模糊区回波信号，距离模糊区回波信号表示为：其中，s
a.m
(t
r
,t
a
)表示距离模糊区回波信号，r
a.m
表示第m个距离模糊区域的回波的斜距；步骤3.3、根据成像区回波信号和距离模糊区回波信号得到总回波信号，总回波信号表示为：其中，s(t
r
,t
a
)表示总回波信号；步骤3.4、通过正交匹配滤波器抑制总回波信号的距离模糊区域，聚焦得到目标信号。6.根据权利要求5所述的海面目标聚焦定位方法，其特征在于，目标信号表示为：
其中，s
pc
(t
r
,t
a
)表示目标信号，s(f
r
,t
a
)和c
i
(f
r
)分别表示s(t
r
,t
a
)和c
i
(t
r
)在距离方向的快速傅立叶变换后的距离频域信号，conj(
·
)表示信号共轭，r
i,a.m
(t
r
,t
a
)表示s
i
(t
r
,t
a
)和s
a.m
(t
r
,t
a
)的互相关函数。7.根据权利要求1所述的海面目标聚焦定位方法，其特征在于，所述步骤5包括：步骤5.1、获得经距离单元徙动校正后剩余的距离单元徙动；步骤5.2、根据剩余的距离单元徙动得到剩余的距离单元徙动的导数；步骤5.3、根据剩余的距离单元徙动的导数得到位错；步骤5.4、根据位错得到多普勒模糊数。8.根据权利要求7所述的海面目标聚焦定位方法，其特征在于，剩余的距离单元徙动表示为：δr(f
a
；n)＝r(f
a
；n)-r(f
a
)r(f
a
；n)＝β2(f
a
+n
·
prf)2+β3(f
a
+n
·
prf)3其中，δr(f
a
；n)表示剩余的距离单元徙动，β2和β3表示包络偏移的二次和三次系数，n表示多普勒模糊数，f
a
＝f
dc
+[-f
δ
/2,f
δ
/2]，f
dc
表示目标多普勒中心，f
δ
表示单个目标的多普勒带宽，prf表示高脉冲重复频率；剩余的距离单元徙动的导数表示为：其中，s
rd
(f
dc
；n)表示剩余的距离单元徙动的导数；位错表示为：其中，δr表示位错；多普勒模糊数表示为：其中，n表示多普勒模糊数。9.根据权利要求1所述的海面目标聚焦定位方法，其特征在于，所述步骤6包括：步骤6.1、将满足第一判断条件的目标确定为边缘目标，第一判断条件表示为：||f
dc_e
|-prf/2|≤th
a
其中，th
a
表示图像边缘目标的方位判定阈值，f
dc_e
表示边缘目标的图像纵坐标；步骤6.2、通过第二判断条件确定步骤6.1所找到的边缘目标中来自同一目标的两部
分，并将来自同一目标的两部分重新组合成完整的目标，第二判断条件表示为：其中，th
r
表示相同边缘目标的距离确定的阈值。10.根据权利要求2所述的海面目标聚焦定位方法，其特征在于，目标的真实位置表示为：其中，dr表示由多普勒模糊引起的距离偏移，dr＝r(f
dc
；n)-r(f
dc
)，df
a
表示由多普勒模糊引起的方位偏移，df
a
＝n
·
prf，n表示多普勒模糊数，r
t
表示目标图像的横坐标，f
dc
表示目标多普勒中心，(r
real
,f
a_real
)表示目标的真实位置。
技术总结
本发明公开了一种机动平台单通道短孔径SAR的海面目标聚焦定位方法，首先，分析最小天线面积的约束条件和二维模糊区域的分布，提出了一种最优PRF单通道SAR工作模式，其中信号模糊均匀分布在距离向和方位向。设计正交相位编码波形的时序，使不同距离模糊区内的目标回波彼此正交。抑制距离模糊区域的信号能量。对多普勒模糊引起的目标散焦和位置偏移，提出了方位解模糊方法。利用目标剩余包络徙动与方位模糊的关系，估计每个目标的多普勒模糊数。利用估计的多普勒参数对目标进行定位和聚焦。在每个目标的操作完成后，获得整个场景的聚焦SAR图像。该成像方法主要解决由于最小天线面积的限制，在高速机动平台上单通道SAR的海面目标聚焦的二维解模糊问题。聚焦的二维解模糊问题。聚焦的二维解模糊问题。
技术研发人员：邢孟道 雷欣岚 李宁 杨军 孙光才
受保护的技术使用者：西安电子科技大学
技术研发日：2022.07.14
技术公布日：2022/11/25