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申请/专利权人：中国人民解放军军事航天部队航天工程大学

摘要：本发明提供了一种高速运动和空变相位误差联合补偿的ISAR成像方法，属于雷达信号处理领域，解决了高速运动和空变相位误差精确补偿困难的问题。包括：通过RVP补偿后的时域回波的离散形式并结合高速运动补偿矩阵、方位空变误差补偿矩阵和距离空变误差补偿矩阵构建高速运动和空变相位误差联合补偿模型；以平均包络熵和拉普拉斯图像熵作为目标函数，利用NSGA‑Ⅱ算法对高阶多项式形式的目标运动参数进行优化求解，输出最优解集；根据最小欧式距离从最优解集中选取最优运动参数；通过最优运动参数对时域回波进行高速运动和空变相位误差联合补偿。本发明降低了高速运动残余误差对空变相位误差补偿的影响，提高了空变相位误差补偿的精度，实现了高质量成像。

主权项：1.一种高速运动和空变相位误差联合补偿的ISAR成像方法，其特征在于，包括：步骤一：将空间目标的初始时域回波进行傅里叶变换，变换到频域进行剩余视频相位RVP补偿，得到距离像；对距离像进行逆傅里叶变换得到RVP补偿后的时域回波；步骤二：基于角速度、角加速度和角加加速度构建方位空变误差补偿矩阵；步骤三：通过距离分辨率和角速度构建距离空变误差补偿矩阵；步骤四：通过径向速度构建高速运动补偿矩阵，所述径向速度为高阶多项式；步骤五：通过对获取的空间目标到雷达的径向距离进行差分计算得到空间目标到雷达的观测径向速度；将观测径向速度保存为观测径向速度集合；对观测径向速度集合进行多项式拟合，得到观测径向速度集合的多项式系数集合，将观测径向速度集合的多项式系数作为径向速度的多项式系数的初值，将径向速度的所有多项式系数的初值保存为第一初值集合；步骤六：基于ECI坐标系到目标参考坐标系的转换矩阵，得到目标参考坐标系中的雷达视线；通过目标参考坐标系中的雷达视线得到雷达视线转过的参考转角，并保存为参考转角集合；对参考转角集合进行多项式拟合，得到参考转角集合的参考角速度、参考角加速度和参考角加加速度，将参考转角集合的参考角速度、参考角加速度和参考角加加速度作为空间目标的转角的角速度、角加速度和角加加速度的初值，将空间目标的转角的角速度、角加速度和角加加速度的初值保存为第二初值集合；所述空间目标的转角为高阶多项式；顺序将第一初值集合和第二初值集合合并，得到初值集合；步骤七：通过RVP补偿后的时域回波的离散形式，并结合高速运动补偿矩阵、方位空变误差补偿矩阵和距离空变误差补偿矩阵构建高速运动和空变相位误差联合补偿模型；步骤八：基于NSGA-Ⅱ算法，通过初值集合初始化所有NSGA-Ⅱ个体的父代位置集合，通过设置的交叉概率和变异概率预设值对父代位置集合进行交叉和变异操作，得到子代位置集合；将父代位置集合和子代位置集合合并，得到NSGA-Ⅱ个体位置集合，将NSGA-Ⅱ个体位置集合对应的方位空变误差补偿矩阵、距离空变误差补偿矩阵和高速运动补偿矩阵输入高速运动和空变相位误差联合补偿模型中，得到NSGA-Ⅱ个体位置集合对应的ISAR图像和距离像；通过ISAR图像和距离像得到拉普拉斯图像熵和平均包络熵；根据拉普拉斯图像熵和平均包络熵确定NSGA-Ⅱ个体位置集合的非支配等级，根据非支配等级对NSGA-Ⅱ个体位置进行排序；计算同一非支配等级中的NSGA-Ⅱ个体位置的拥挤度，并根据拥挤度大小对同一非支配等级中的NSGA-Ⅱ个体位置排序，得到NSGA-Ⅱ个体位置排序集合；更新NSGA-Ⅱ个体位置集合，搜索得到非支配等级最高的NSGA-Ⅱ个体位置排序集合作为最优解集；步骤九：计算最优解集的欧式距离，欧式距离最小的最优解集的NSGA-Ⅱ个体位置为最优运动参数，将最优运动参数对应的高速运动补偿矩阵、方位空变误差补偿矩阵和距离空变误差补偿矩阵输入高速运动和空变相位误差联合补偿模型中，得到目标ISAR图像；对目标ISAR图像利用拉普拉斯算子进行处理得到目标拉普拉斯图像。

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