CN116299227A - Sar雷达二维天线方向图测量方法、***、介质及设备 - Google Patents

Sar雷达二维天线方向图测量方法、***、介质及设备 Download PDF

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Abstract

本发明属于雷达测量领域，尤其涉及SAR雷达二维天线方向图测量方法、***、介质及设备。本发明基于无源角反射器的方式来实现雷达二维天线方向图的测量，通过在雷达距离向幅宽布设一列角反射器，获取对应原始回波数据、内定标数据，然后对内定标数据、原始回波数据进行脉压处理，对脉压后的幅度最大值进行幅度校正，结合几何关系求取每个角反射器在一个合成孔径时间内对应的不同下视角、不同方位角下的二维离散天线方向图，接着对所有角反射器的二维离散天线方向图数据进行拟合和归一化处理得到雷达中心下视角、零方位角下的二维发射天线方向图，该处理方法能够在利用含有无源角反射器的原始回波数据实现雷达二维天线方向图精确测量的同时，有效降低测量成本。

Description

SAR雷达二维天线方向图测量方法、***、介质及设备
技术领域
本发明属于雷达测量领域，尤其涉及SAR雷达二维天线方向图测量方法、***、介质及设备。
背景技术
合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)二维天线方图一般在暗室内进行测量，得到理论上的雷达二维天线方向图，而实际机载/星载SAR雷达受到工作环境、天线组件性能改变等因素影响实际的雷达二维天线方向图会发生一定变化，对雷达波束指向造成一定影响，进而影响雷达***的整体性能。在当前合成孔径雷达二维天线方向图测量方法中，大部分基于含有无源角反射器的SAR图像数据(对雷达原始回波数据利用高精度成像处理算法进行处理获得)进行测量，该方法(简称第一类方法)根据角反射器在SAR图像的特性、角反射器与雷达的位置关系综合处理得到二维天线方向图，该方法前提是先利用原始回波数据进行成像处理得到SAR图像，时间效率相对较低。此外，也有基于有源角反射器的方式(简称第二类方法)来获取雷达的二维发射天线方向图，该方法利用有源角反射器接收雷达原始回波数据，然后经过处理得到二维发射天线方向图，但有源角反射器的造价高，难以在一次定标试验中布放多个有源角反射器(大于5个)进行雷达二维发射天线方向图的精确测量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供SAR雷达二维天线方向图测量方法、***、介质及设备。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种SAR雷达二维天线方向图测量方法，包括：
步骤1，实时获取每个按预设条件摆放的角反射器采集的数据，对每个数据中的内定标数据进行处理得到每个角反射器对应的内定标时间延迟；
步骤2，以第一GPS时刻为基准，读取与所述第一GPS时刻相差预设时长的时间段内的每个数据中的第一原始回波数据，所述第一GPS时刻为每一个角反射器与雷达GPS位置之间的距离最小时对应的时刻；
步骤3，依据所述第一原始回波数据对每个脉冲时刻进行距离脉压处理，并根据在所述时间段内每个角反射器与雷达之间的最小距离以及每个角反射器对应的内定标时间延迟计算每个角反射器对应的原始回波数据脉压后的距离范围；
步骤4，在每个距离范围内获取每个角反射器在距离脉压处理后每个脉冲时刻的幅度最大值，并对每个幅度最大值进行斜距矫正，得到每个角反射器对应的矫正数据，依据角反射器的每个脉冲在天线坐标系下的视角、方位角以及矫正数据对任一角反射器进行合成孔径时间内的离散天线方向图的确定，直至完成所有角反射器的合成孔径时间内的离散天线方向图的确定，对所有离散天线方向图进行拟合得到二维天线方向图，基于所述二维天线方向图完成测量。
本发明的有益效果是：本发明基于无源角反射器的方式来实现雷达二维天线方向图的测量，通过在雷达距离向幅宽布设一列角反射器，获取对应原始回波数据、内定标数据，然后对内定标数据、原始回波数据进行脉压处理，对脉压后的幅度最大值进行幅度校正，结合几何关系求取每个角反射器在一个合成孔径时间内对应的不同下视角、不同方位角下的二维离散天线方向图，接着对所有角反射器的二维离散天线方向图数据进行拟合和归一化处理得到雷达中心下视角、零方位角下的二维发射天线方向图，该处理方法能够在利用含有无源角反射器的原始回波数据实现雷达二维天线方向图精确测量的同时，有效降低测量成本。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述按预设条件摆放的角反射器具体为：
在地面沿着雷达距离向幅宽布设一列角反射器。
进一步，所述对每个数据中的内定标数据进行处理得到每个角反射器对应的内定标时间延迟具体为：
对每个内定标数据与参考内定标信号进行距离脉压处理，得到每个内定标数据对应的脉压信号，根据脉压信号最大值对应的时刻、内定标数据的信号脉宽以及内定标数据的信号最小延迟计算每个内定标数据对应的内定标时间延迟，将每个内定标数据对应的内定标时间延迟确定为每个角反射器对应的内定标时间延迟。
进一步，所述对所有离散天线方向图进行拟合得到二维天线方向图具体为：
对所有离散天线方向图进行拟合以及归一化处理，得到中心下视角以及零方位角下的二维天线方向图。
本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：一种SAR雷达二维天线方向图测量***，包括：
获取模块用于：实时获取每个按预设条件摆放的角反射器采集的数据，对每个数据中的内定标数据进行处理得到每个角反射器对应的内定标时间延迟；
第一计算模块用于：以第一GPS时刻为基准，读取与所述第一GPS时刻相差预设时长的时间段内的每个数据中的第一原始回波数据，所述第一GPS时刻为每一个角反射器与雷达GPS位置之间的距离最小时对应的时刻；
第二计算模块用于：依据所述第一原始回波数据对每个脉冲时刻进行距离脉压处理，并根据在所述时间段内每个角反射器与雷达之间的最小距离以及每个角反射器对应的内定标时间延迟计算每个角反射器对应的原始回波数据脉压后的距离范围；
测量模块用于：在每个距离范围内获取每个角反射器在距离脉压处理后每个脉冲时刻的幅度最大值，并对每个幅度最大值进行斜距矫正，得到每个角反射器对应的矫正数据，依据角反射器的每个脉冲在天线坐标系下的视角、方位角以及矫正数据对任一角反射器进行合成孔径时间内的离散天线方向图的确定，直至完成所有角反射器的合成孔径时间内的离散天线方向图的确定，对所有离散天线方向图进行拟合得到二维天线方向图，基于所述二维天线方向图完成测量。
本发明的有益效果是：本发明基于无源角反射器的方式来实现雷达二维天线方向图的测量，通过在雷达距离向幅宽布设一列角反射器，获取对应原始回波数据、内定标数据，然后对内定标数据、原始回波数据进行脉压处理，对脉压后的幅度最大值进行幅度校正，结合几何关系求取每个角反射器在一个合成孔径时间内对应的不同下视角、不同方位角下的二维离散天线方向图，接着对所有角反射器的二维离散天线方向图数据进行拟合和归一化处理得到雷达中心下视角、零方位角下的二维发射天线方向图，该处理方法能够在利用含有无源角反射器的原始回波数据实现雷达二维天线方向图精确测量的同时，有效降低测量成本。
进一步，所述按预设条件摆放的角反射器具体为：
在地面沿着雷达距离向幅宽布设一列角反射器。
进一步，所述对每个数据中的内定标数据进行处理得到每个角反射器对应的内定标时间延迟具体为：
对每个内定标数据与参考内定标信号进行距离脉压处理，得到每个内定标数据对应的脉压信号，根据脉压信号最大值对应的时刻、内定标数据的信号脉宽以及内定标数据的信号最小延迟计算每个内定标数据对应的内定标时间延迟，将每个内定标数据对应的内定标时间延迟确定为每个角反射器对应的内定标时间延迟。
进一步，所述对所有离散天线方向图进行拟合得到二维天线方向图具体为：
对所有离散天线方向图进行拟合以及归一化处理，得到中心下视角以及零方位角下的二维天线方向图。
本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：一种存储介质，所述存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行如上述任一项所述的方法。
本发明的有益效果是：本发明基于无源角反射器的方式来实现雷达二维天线方向图的测量，通过在雷达距离向幅宽布设一列角反射器，获取对应原始回波数据、内定标数据，然后对内定标数据、原始回波数据进行脉压处理，对脉压后的幅度最大值进行幅度校正，结合几何关系求取每个角反射器在一个合成孔径时间内对应的不同下视角、不同方位角下的二维离散天线方向图，接着对所有角反射器的二维离散天线方向图数据进行拟合和归一化处理得到雷达中心下视角、零方位角下的二维发射天线方向图，该处理方法能够在利用含有无源角反射器的原始回波数据实现雷达二维天线方向图精确测量的同时，有效降低测量成本。
本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：一种电子设备，包括上述存储介质、执行上述存储介质内的指令的处理器。
本发明的有益效果是：本发明基于无源角反射器的方式来实现雷达二维天线方向图的测量，通过在雷达距离向幅宽布设一列角反射器，获取对应原始回波数据、内定标数据，然后对内定标数据、原始回波数据进行脉压处理，对脉压后的幅度最大值进行幅度校正，结合几何关系求取每个角反射器在一个合成孔径时间内对应的不同下视角、不同方位角下的二维离散天线方向图，接着对所有角反射器的二维离散天线方向图数据进行拟合和归一化处理得到雷达中心下视角、零方位角下的二维发射天线方向图，该处理方法能够在利用含有无源角反射器的原始回波数据实现雷达二维天线方向图精确测量的同时，有效降低测量成本。
附图说明
图1为本发明一种SAR雷达二维天线方向图测量方法实施例提供的流程示意图；
图2为本发明一种SAR雷达二维天线方向图测量***实施例提供的结构框架图；
图3为本发明一种SAR雷达二维天线方向图测量方法实施例提供的完整流程示意图；
图4为本发明一种SAR雷达二维天线方向图测量方法实施例提供的角反射器布设示意图；
图5为本发明一种SAR雷达二维天线方向图测量方法实施例提供的“最小”距离位置示意图；
图6为本发明一种SAR雷达二维天线方向图测量方法实施例提供的第i个角反射器的离散天线方向图示意图；
图7为本发明一种SAR雷达二维天线方向图测量方法实施例提供的SAR二维发射天线方向图测量结果示意图。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种SAR雷达二维天线方向图测量方法，包括：
步骤1，实时获取每个按预设条件摆放的角反射器采集的数据，对每个数据中的内定标数据进行处理得到每个角反射器对应的内定标时间延迟；
步骤2，以第一GPS时刻为基准，读取与所述第一GPS时刻相差预设时长的时间段内的每个数据中的第一原始回波数据，所述第一GPS时刻为每一个角反射器与雷达GPS位置之间的距离最小时对应的时刻；
步骤3，依据所述第一原始回波数据对每个脉冲时刻进行距离脉压处理，并根据在所述时间段内每个角反射器与雷达之间的最小距离以及每个角反射器对应的内定标时间延迟计算每个角反射器对应的原始回波数据脉压后的距离范围；
步骤4，在每个距离范围内获取每个角反射器在距离脉压处理后每个脉冲时刻的幅度最大值，并对每个幅度最大值进行斜距矫正，得到每个角反射器对应的矫正数据，依据角反射器的每个脉冲在天线坐标系下的视角、方位角以及矫正数据对任一角反射器进行合成孔径时间内的离散天线方向图的确定，直至完成所有角反射器的合成孔径时间内的离散天线方向图的确定，对所有离散天线方向图进行拟合得到二维天线方向图，基于所述二维天线方向图完成测量。
在一些可能的实施方式中，本发明基于无源角反射器的方式来实现雷达二维天线方向图的测量，通过在雷达距离向幅宽布设一列角反射器，获取对应原始回波数据、内定标数据，然后对内定标数据、原始回波数据进行脉压处理，对脉压后的幅度最大值进行幅度校正，结合几何关系求取每个角反射器在一个合成孔径时间内对应的不同下视角、不同方位角下的二维离散天线方向图，接着对所有角反射器的二维离散天线方向图数据进行拟合和归一化处理得到雷达中心下视角、零方位角下的二维发射天线方向图，该处理方法能够在利用含有无源角反射器的原始回波数据实现雷达二维天线方向图精确测量的同时，有效降低测量成本。
需要说明的是，如图3所示，该方法包括：
S1，在地面沿雷达距离向幅宽布设一列角反射器，机/星载SAR获取包含地面角反射器的原始回波数据、内定标数据、雷达GPS的时间与位置信息，同时测量地面各角反射器的准确位置。
首先，在地面沿雷达距离向幅宽布设一列角反射器(示意图如图4所示)，并测量地面各角反射器的准确位置；其次机/星载SAR雷达获取包含地面角反射器的原始回波数据、内定标数据、雷达GPS的时间与位置信息，为后续处理提供数据支撑。
需要说明的是内定标数据是雷达将参考内定标信号经过雷达内部定标网络得到的内定标信号，用于监测雷达***性能，获取信号经过雷达内部的时间延迟。
需要说明的是雷达GPS的时间与位置信息，时间范围为机载雷达照射包含地面角反射器所在航带的时间范围或星载雷达照射包含地面角反射器前后的开关机时间范围，雷达GPS位置信息为雷达的三维坐标信息。
S2，处理内定标数据，获取内定标时间延迟。
利用雷达获取的内定标信号与参考内定标信号进行距离脉压，求取脉压结果最大值对应的时刻t0，然后根据内定标信号脉宽Ts_inner、内定标信号最小延迟Td_inner时间等参数获得内定标时间延迟t1。
需要说明的是，该步骤是为了求取信号在雷达设备内的传输延迟，在后续求取角反射器距离向范围时补偿该延迟。
同时，假设在内定标信号脉宽的中间位置脉压时，内定标时间延迟t1为
t1＝t0+Td_inner-Ts_inner/2 (1)
如果在内定标信号脉宽的初始位置脉压时，内定标时间延迟t1为
t1＝t0+Td_inner (2)
S3，每个角反射器转至与雷达GPS位置相同的坐标系下，计算不同时刻当前角反射器与GPS位置的距离，求出“最小”距离时对应的GPS时刻。
首先，以雷达位置为基准，对每个角反射器的位置信息进行坐标转换，使两者坐标系一致；其次，计算每个脉冲时刻雷达位置与当前角反射器的距离，求取“最小”距离时对应的GPS时刻tmed。
需要说明的是，将角反射器位置信息转换至雷达位置坐标系，使得两者坐标统一，方便求取两者之间的距离。一般地，可认为雷达位置坐标系为地心地固坐标系(简称为局部坐标系)，角反射器测量的位置信息为地理坐标系(经度-纬度-高度格式)，因此可直接将经纬度转换至地心地固坐标系。
此外，“最小”距离Rdop指的是雷达在零多普勒时的距离，示意图如图5所示，当雷达斜视角为
Figure BDA0004027380560000091
时，公式如下所示：
Figure BDA0004027380560000092
S4，以该GPS时刻为中间时间点，前后外扩1个合成孔径时间，读取该时间段内的原始回波数据。
以该GPS时刻tmed为中心时间点，前后各外扩1个合成孔径时间，为当前角反射器进行二维天线方向图测量确定时间范围[tmin,tmax]。
需要说明的是，前后各外扩1个合成孔径时间是为了获取雷达照射当前角反射器的完整的一个合成孔径时间。合成孔径时间可根据雷达波长λ、雷达速度Vr、雷达天线长度D、雷达与角反的最短距离Rmin等进行估计，合成孔径时间由如下公式求取：
Figure BDA0004027380560000093
S5，求取雷达在该时间段内每个脉冲时刻与当前角反射器的距离。
针对当前角反射器，求取该时间范围[tmin,tmax]内雷达每个脉冲时刻的雷达位置与该角反射器的距离。
需要说明的是，雷达原始回波每个脉冲的时间更新率高于事后差分的雷达位置的更新频率，因此在该步骤需要对雷达位置按时间进行插值处理，使得其与雷达原始回波每个脉冲的时刻相对应。
S6，在该时间段内对原始回波每个脉冲时刻进行距离脉压，依据当前角反射器与雷达的“最小”距离和内定标时间延迟，求取当前角反射器对应的原始回波数据脉压后的大致距离向范围；
针对当前角反射器，在该时间范围内，对雷达每个脉冲时刻原始回波信号与雷达参考信号进行距离脉压，得到该时间段范围内每个脉冲在所有距离向范围内的脉压信号。结合当前角反射器与雷达的“最小”距离Rdop、内定标时间延迟t1、雷达原始回波数据采样起始时间ts，求出该时间范围内当前角反射器脉压后对应的距离向范围。
需要说明的是，先根据最小距离Rdop确定对应的距离像素Nrdop，然后再根据Nrdop上下取一定范围，得到对应的距离向范围。假设光速为C，雷达调频率为Fs。此时有：
Nrdop＝(Rdop-t1·C/2-ts·C/2)/Fs (5)
距离向范围可在Nrdop的基础上根据雷达SAR分辨率等参数结合经验值前后各取一定像素，得到距离向范围[Nrdop-ΔNr,Nrdop+ΔNr]，确保角反射器在合成孔径时间内的脉压峰值在该距离向范围内。对机载雷达而言，ΔNr取经验值60～100之间；对星载雷达而言，ΔNr取经验值120～200之间。
同样地，假设雷达每个脉冲参考信号为s(t)，雷达与角反射器的时间延迟为T，幅度调制信号为s′(＊)，则雷达照射角反射器后得到的信号为s′(t-T)，FFT代表对信号进行快速傅里叶变换操作，IFFT代表对信号进行快速逆傅里叶变换操作，那么对雷达原始回波信号进行距离脉压后的信号为
F(t)＝IFFT(FFT(s(t))·FFT(s′(t-T))) (6)
S7，在该距离范围内求取当前角反射器点位脉压后每个脉冲时刻的幅度最大值；
在当前角反射器所属的时间和距离向范围内，求取每个脉冲距离脉压后信号的幅度最大值。
需要说明的是每个脉冲距离脉压后的信号F(t)是斜距的函数，为了求取最大幅度值，可对F(t)进行插值求取幅度的最大值Amaxij和对应的斜距大小Rij(i代表第i个角反射器，j表示第j个脉冲时刻)。
S8，对当前角反射器点位每个时刻脉压后的幅度最大值进行斜距校正；
在当前角反射器所属的时间和距离向范围内，对每个脉冲脉压后的信号幅度的最大值进行斜距校正，得到当前角反射器的离散天线方向图的采样值。
需要说明的是，根据雷达方程，得到天线方向图与脉压幅度、斜距的关系为
Figure BDA0004027380560000111
其中，G2(θi)为第i个角反射器第j个脉冲的天线方向图函数；θij为第i个角反射器第j个脉冲时刻对应的雷达天线坐标系下的入射角度；αij为第i个角反射器第j个脉冲时刻对应的雷达天线坐标系下的方位角度；Amax为第i个角反射器第j个脉冲时刻的最大幅度值；Rij为第i个角反射器第j个脉冲时刻与雷达的距离；σi为第i个角反射器的RCS值。
同样地，斜距校正环节对上述公式进行校正，得到校正值
Figure BDA0004027380560000112
S9，依据几何关系求取该角反射器每个脉冲在天线坐标系下的下视角和方位角，结合角反射器每个脉冲脉压后最大幅度斜距校正后的数据，得到当前角反射器合成孔径时间内的离散天线方向图；
首先，根据几何关系求取当前角反射器每个脉冲时刻在雷达天线坐标系下的下视角和方位角；其次，结合当前角反射器经过斜距校正后的数据，得到该角反射器一个合成孔径时间内的离散天线方向图。
需要说明的是，每个脉冲时刻求取的雷达到角反射器的距离均基于局部坐标系，此时需要将每个脉冲时刻雷达到角反射器的距离向量经过坐标转换转换至雷达天线坐标系中去，得到在雷达天线坐标系的三维坐标，然后根据三维坐标求取雷达天线坐标系下的下视角和方位角。至此，公式(7)中的角度信息已经完全确立，结合当前角反射器经过斜距校正后的数据，得到该角反射器在一个合成孔径时间内的离散天线方向图数据。
同样地，对于一个角反射器而言，其一个合成孔径时间内的离散天线方向图数据中θij变化相对较小，αij变化相对较大(因为覆盖一个完整的合成孔径时间)。
图6所示为第i个角反射器获取的离散天线方向图示意图，黑色虚线代表离散的采样点。
S10，依据该方法求取所有角反射器的离散天线方向图，对所有角反射器的二维离散天线方向图进行拟合，得到中心下视角处的二维天线方向图，从而实现SAR雷达二维天线方向图的测量。
首先，对每个角反射器进行说明书中S3至S9的操作，得到所有角反射器在雷达天线坐标系下的天线方向图数据；其次，对所有角反射器的二维离散天线方向图数据进行拟合(三维曲面拟合)和归一化处理，得到中心下视角、零方位角下的二维天线方向图，从而实现SAR雷达二维天线方向图的测量。
图7所示为第i个角反射器获取的离散天线方向图示意图，黑色粗实线代表SAR雷达二维(距离向和方位向)天线方向图的测量结果。
需要说明的是，由于初始布设角反射器时按列布放，角反射器大部分接近于在同一个方位时刻得到“最小”距离，此时剩余角反射器处理时省略S4步骤。
优选地，在上述任意实施例中，所述按预设条件摆放的角反射器具体为：
在地面沿着雷达距离向幅宽布设一列角反射器。
优选地，在上述任意实施例中，所述对每个数据中的内定标数据进行处理得到每个角反射器对应的内定标时间延迟具体为：
对每个内定标数据与参考内定标信号进行距离脉压处理，得到每个内定标数据对应的脉压信号，根据脉压信号最大值对应的时刻、内定标数据的信号脉宽以及内定标数据的信号最小延迟计算每个内定标数据对应的内定标时间延迟，将每个内定标数据对应的内定标时间延迟确定为每个角反射器对应的内定标时间延迟。
优选地，在上述任意实施例中，所述对所有离散天线方向图进行拟合得到二维天线方向图具体为：
对所有离散天线方向图进行拟合以及归一化处理，得到中心下视角以及零方位角下的二维天线方向图。
如图2所示，一种SAR雷达二维天线方向图测量***，包括：
获取模块100用于：实时获取每个按预设条件摆放的角反射器采集的数据，对每个数据中的内定标数据进行处理得到每个角反射器对应的内定标时间延迟；
第一计算模块200用于：以第一GPS时刻为基准，读取与所述第一GPS时刻相差预设时长的时间段内的每个数据中的第一原始回波数据，所述第一GPS时刻为每一个角反射器与雷达GPS位置之间的距离最小时对应的时刻；
第二计算模块300用于：依据所述第一原始回波数据对每个脉冲时刻进行距离脉压处理，并根据在所述时间段内每个角反射器与雷达之间的最小距离以及每个角反射器对应的内定标时间延迟计算每个角反射器对应的原始回波数据脉压后的距离范围；
测量模块400用于：在每个距离范围内获取每个角反射器在距离脉压处理后每个脉冲时刻的幅度最大值，并对每个幅度最大值进行斜距矫正，得到每个角反射器对应的矫正数据，依据角反射器的每个脉冲在天线坐标系下的视角、方位角以及矫正数据对任一角反射器进行合成孔径时间内的离散天线方向图的确定，直至完成所有角反射器的合成孔径时间内的离散天线方向图的确定，对所有离散天线方向图进行拟合得到二维天线方向图，基于所述二维天线方向图完成测量。
在一些可能的实施方式中，本发明基于无源角反射器的方式来实现雷达二维天线方向图的测量，通过在雷达距离向幅宽布设一列角反射器，获取对应原始回波数据、内定标数据，然后对内定标数据、原始回波数据进行脉压处理，对脉压后的幅度最大值进行幅度校正，结合几何关系求取每个角反射器在一个合成孔径时间内对应的不同下视角、不同方位角下的二维离散天线方向图，接着对所有角反射器的二维离散天线方向图数据进行拟合和归一化处理得到雷达中心下视角、零方位角下的二维发射天线方向图，该处理方法能够在利用含有无源角反射器的原始回波数据实现雷达二维天线方向图精确测量的同时，有效降低测量成本。
优选地，在上述任意实施例中，所述按预设条件摆放的角反射器具体为：
在地面沿着雷达距离向幅宽布设一列角反射器。
优选地，在上述任意实施例中，所述对每个数据中的内定标数据进行处理得到每个角反射器对应的内定标时间延迟具体为：
对每个内定标数据与参考内定标信号进行距离脉压处理，得到每个内定标数据对应的脉压信号，根据脉压信号最大值对应的时刻、内定标数据的信号脉宽以及内定标数据的信号最小延迟计算每个内定标数据对应的内定标时间延迟，将每个内定标数据对应的内定标时间延迟确定为每个角反射器对应的内定标时间延迟。
优选地，在上述任意实施例中，所述对所有离散天线方向图进行拟合得到二维天线方向图具体为：
对所有离散天线方向图进行拟合以及归一化处理，得到中心下视角以及零方位角下的二维天线方向图。
本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：一种存储介质，所述存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行如上述任一项所述的方法。
在一些可能的实施方式中，本发明基于无源角反射器的方式来实现雷达二维天线方向图的测量，通过在雷达距离向幅宽布设一列角反射器，获取对应原始回波数据、内定标数据，然后对内定标数据、原始回波数据进行脉压处理，对脉压后的幅度最大值进行幅度校正，结合几何关系求取每个角反射器在一个合成孔径时间内对应的不同下视角、不同方位角下的二维离散天线方向图，接着对所有角反射器的二维离散天线方向图数据进行拟合和归一化处理得到雷达中心下视角、零方位角下的二维发射天线方向图，该处理方法能够在利用含有无源角反射器的原始回波数据实现雷达二维天线方向图精确测量的同时，有效降低测量成本。
本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：一种电子设备，包括上述存储介质、执行上述存储介质内的指令的处理器。
在一些可能的实施方式中，本发明基于无源角反射器的方式来实现雷达二维天线方向图的测量，通过在雷达距离向幅宽布设一列角反射器，获取对应原始回波数据、内定标数据，然后对内定标数据、原始回波数据进行脉压处理，对脉压后的幅度最大值进行幅度校正，结合几何关系求取每个角反射器在一个合成孔径时间内对应的不同下视角、不同方位角下的二维离散天线方向图，接着对所有角反射器的二维离散天线方向图数据进行拟合和归一化处理得到雷达中心下视角、零方位角下的二维发射天线方向图，该处理方法能够在利用含有无源角反射器的原始回波数据实现雷达二维天线方向图精确测量的同时，有效降低测量成本。
读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的方法实施例仅仅是示意性的，例如，步骤的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个步骤可以结合或者可以集成到另一个步骤，或一些特征可以忽略，或不执行。
上述方法如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种SAR雷达二维天线方向图测量方法，其特征在于，包括：
步骤1，实时获取每个按预设条件摆放的角反射器采集的数据，对每个数据中的内定标数据进行处理得到每个角反射器对应的内定标时间延迟；
步骤2，以第一GPS时刻为基准，读取与所述第一GPS时刻相差预设时长的时间段内的每个数据中的第一原始回波数据，所述第一GPS时刻为每一个角反射器与雷达GPS位置之间的距离最小时对应的时刻；
步骤3，依据所述第一原始回波数据对每个脉冲时刻进行距离脉压处理，并根据在所述时间段内每个角反射器与雷达之间的最小距离以及每个角反射器对应的内定标时间延迟计算每个角反射器对应的原始回波数据脉压后的距离范围；
步骤4，在每个距离范围内获取每个角反射器在距离脉压处理后每个脉冲时刻的幅度最大值，并对每个幅度最大值进行斜距矫正，得到每个角反射器对应的矫正数据，依据角反射器的每个脉冲在天线坐标系下的视角、方位角以及矫正数据对任一角反射器进行合成孔径时间内的离散天线方向图的确定，直至完成所有角反射器的合成孔径时间内的离散天线方向图的确定，对所有离散天线方向图进行拟合得到二维天线方向图，基于所述二维天线方向图完成测量。
2.根据权利要求1所述的一种SAR雷达二维天线方向图测量方法，其特征在于，所述按预设条件摆放的角反射器具体为：
在地面沿着雷达距离向幅宽布设一列角反射器。
3.根据权利要求1所述的一种SAR雷达二维天线方向图测量方法，其特征在于，所述对每个数据中的内定标数据进行处理得到每个角反射器对应的内定标时间延迟具体为：
对每个内定标数据与参考内定标信号进行距离脉压处理，得到每个内定标数据对应的脉压信号，根据脉压信号最大值对应的时刻、内定标数据的信号脉宽以及内定标数据的信号最小延迟计算每个内定标数据对应的内定标时间延迟，将每个内定标数据对应的内定标时间延迟确定为每个角反射器对应的内定标时间延迟。
4.根据权利要求1所述的一种SAR雷达二维天线方向图测量方法，其特征在于，所述对所有离散天线方向图进行拟合得到二维天线方向图具体为：
对所有离散天线方向图进行拟合以及归一化处理，得到中心下视角以及零方位角下的二维天线方向图。
5.一种SAR雷达二维天线方向图测量***，其特征在于，包括：
获取模块用于：实时获取每个按预设条件摆放的角反射器采集的数据，对每个数据中的内定标数据进行处理得到每个角反射器对应的内定标时间延迟；
第一计算模块用于：以第一GPS时刻为基准，读取与所述第一GPS时刻相差预设时长的时间段内的每个数据中的第一原始回波数据，所述第一GPS时刻为每一个角反射器与雷达GPS位置之间的距离最小时对应的时刻；
第二计算模块用于：依据所述第一原始回波数据对每个脉冲时刻进行距离脉压处理，并根据在所述时间段内每个角反射器与雷达之间的最小距离以及每个角反射器对应的内定标时间延迟计算每个角反射器对应的原始回波数据脉压后的距离范围；
测量模块用于：在每个距离范围内获取每个角反射器在距离脉压处理后每个脉冲时刻的幅度最大值，并对每个幅度最大值进行斜距矫正，得到每个角反射器对应的矫正数据，依据角反射器的每个脉冲在天线坐标系下的视角、方位角以及矫正数据对任一角反射器进行合成孔径时间内的离散天线方向图的确定，直至完成所有角反射器的合成孔径时间内的离散天线方向图的确定，对所有离散天线方向图进行拟合得到二维天线方向图，基于所述二维天线方向图完成测量。
6.根据权利要求5所述的一种SAR雷达二维天线方向图测量***，其特征在于，所述按预设条件摆放的角反射器具体为：
在地面沿着雷达距离向幅宽布设一列角反射器。
7.根据权利要求5所述的一种SAR雷达二维天线方向图测量***，其特征在于，所述对每个数据中的内定标数据进行处理得到每个角反射器对应的内定标时间延迟具体为：
对每个内定标数据与参考内定标信号进行距离脉压处理，得到每个内定标数据对应的脉压信号，根据脉压信号最大值对应的时刻、内定标数据的信号脉宽以及内定标数据的信号最小延迟计算每个内定标数据对应的内定标时间延迟，将每个内定标数据对应的内定标时间延迟确定为每个角反射器对应的内定标时间延迟。
8.根据权利要求5所述的一种SAR雷达二维天线方向图测量***，其特征在于，所述对所有离散天线方向图进行拟合得到二维天线方向图具体为：
对所有离散天线方向图进行拟合以及归一化处理，得到中心下视角以及零方位角下的二维天线方向图。
9.一种存储介质，其特征在于，所述介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行如权利要求1至4中任一项所述的方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求9所述的存储介质、执行所述存储介质内的指令的处理器。
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