CN105891828A - 一种机载cssar雷达动目标的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机载CSSAR雷达动目标的检测方法，其主要思路为：建立机载CSSAR雷达信号模型，并计算得到SAR雷达到动目标的瞬时距离R(t_a)；获取CSSAR雷达接收到的回波信号并解调到基带，得到二维时域的CSSAR雷达回波信号s₀(t_r,t_a)；对s₀(t_r,t_a)进行重叠子块划分处理，将s₀(t_r,t_a)划分为D个子块；对D个子块各自对应的二维时域的CSSAR雷达回波信号分别进行方位向和距离向二维傅里叶变换，并计算得到D个子块对应的二维频域CSSAR雷达回波信号S₀(f_r,f_a)；对S₀(f_r,f_a)作相关变换，并计算得到D个子块各自对应的图像对比度，绘制D个子块各自对应的图像对比度曲线，然后获取D个子块各自对应的图像对比度峰值并建立动目标检测准则，进而识别D个子块各自包含的动目标。

Description

一种机载CSSAR雷达动目标的检测方法

技术领域

本发明涉及雷达信号处理技术领域，特别涉及一种机载CSSAR雷达动目标的检测方法，即一种机载圆轨迹条带SAR雷达动目标的检测方法，适用于单通道下完成雷达动目标检测，并且在均匀杂波背景和非均匀杂波环境下分别能够完成雷达动目标检测。

背景技术

合成孔径雷达(SAR)具有全天候、全天时和远距离成像的特点，能够有效提高雷达的信息获取能力，并能够在土地监测、农田测绘、海洋观测、海冰监视和地面形变观测等民事领域，以及战场侦察、军队动向监视等军事领域都有重要应用。通常动目标包含更多信息，因而对动目标的检测成为现代雷达，尤其是合成孔径雷达(SAR)研究的一个重要方向。在军事侦察中，地面动目标获取能够为战场形势评估、指挥与控制提供更多信息；人类战场上也是如此，动目标比静止更能体现敌方的军事意图，获取动目标并加以合理分析有利于我方战略和战术的制定；在民用方面，动目标地有效检测也发挥了巨大的作用，如利用合成孔径雷达(SAR)监测海浪和洋流运动、研究全球气候和气象变化、进行灾害预防和环境保护，为海上航运、渔业等部门提供信息支持；此外，合成孔径雷达(SAR)还用于地面交通流量监测，为交通指挥提供信息、监视车辆运行速度和控制车辆超速等。总之，动目标检测在很多领域都能发挥重要作用。

到目前为止，学者提出了很多地面动目标检测方法，包括单通道系统和多通道系统，但是传统机载直线条带SAR雷达需要长的合成孔径时间，限制了在监视和检测方面的应用；传统单通道直线条带SAR雷达动目标检测基于多普勒滤波实现，通过背景杂波和动目标多普勒不同而检测出动目标；多通道方法通常使用偏置相位中心天线(DPCA)、沿航迹干涉仪(ATI)、空时自适应处理(STAP)抑制杂波进而检测动目标。另外，前人也提出了自聚焦算法，如图像偏置(MD)算法，但都假设动目标产生的相位误差是由动目标的沿航线速度和径向加速度造成、而忽略了动目标径向速度造成的残余距离徙动，并且该假设在动目标径向速度较大时失效。

发明内容

针对上述现有技术存在问题，本发明的目的在于提出一种机载CSSAR雷达动目标的检测方法，该种机载CSSAR雷达动目标的检测方法是一种新的自聚焦算法，并且为了缩短合成孔径时间，本发明方法是在圆轨迹条带SAR雷达环境下进行实施，不但单通道下能够完成雷达动目标检测，同时在均匀杂波背景和非均匀杂波环境下也分别能够完成雷达动目标检测。

为达到上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

一种机载CSSAR雷达动目标的检测方法，包括以下步骤：

步骤1，建立机载CSSAR雷达信号模型，在所述机载CSSAR雷达信号模型中，SAR雷达在波束中心穿越时刻到动目标的距离为R_c，SAR雷达波束中心穿越时刻为t_ac，动目标在波束中心穿越时刻到坐标原点的距离为r_c，SAR雷达的载机沿圆迹运动的半径为r_a，并计算得到SAR雷达到动目标的瞬时距离R(t_a)；其中，t_a表示方位向时间；

步骤2，获取CSSAR雷达接收到的回波信号，并将所述CSSAR雷达接收到的回波信号解调到基带，得到二维时域的CSSAR雷达回波信号s₀(t_r,t_a)；其中，t_r表示距离向时间，t_a表示方位向时间；

步骤3，对二维时域的CSSAR雷达回波信号s₀(t_r,t_a)进行分块处理，将所述二维时域的CSSAR雷达回波信号s₀(t_r,t_a)划分为D个子块；其中，t_r表示距离向时间，t_a表示方位向时间；

步骤4，对D个子块各自对应的二维时域的CSSAR雷达回波信号分别进行方位向和距离向二维傅里叶变换，并计算得到D个子块对应的二维频域CSSAR雷达回波信号S₀(f_r,f_a)；其中，f_r表示距离向频率，f_a表示方位向频率；

步骤5，将D个子块对应的二维频域CSSAR雷达回波信号S₀(f_r,f_a)作相关变换，并计算得到D个子块各自对应的图像对比度，绘制D个子块各自对应的图像对比度曲线，然后获取D个子块各自对应的图像对比度曲线峰值；

步骤6，根据D个子块各自对应的图像对比度曲线峰值建立动目标检测准则

，并通过所述动目标检测准则识别D个子块各自包含的动目标；

其中，p∈{1,…,D}，a_p表示第p个子块对应的动目标瞬时距离最大二次项系数，m_p表示第p个子块对应的最大多普勒模糊数，a₂₀表示距离条带中心处静止动目标距离等式二次项系数，r_a表示SAR雷达的载机沿圆迹运动的半径，r_ref表示坐标原点到条带中心的距离，R_ref表示机载CSSAR雷达到条带中心的最近距离，PPR表示峰值基底比，C(a_p,m_p)表示第p个子块的图像对比度最大值，A表示基底，μ_a表示a₂₀的检测门限，μ_p表示第p个子块的PPR检测门限。

本发明与现有技术相比具有如下优点：第一，本发明是在圆轨迹条带SAR(CSSAR)雷达平台上完成的，能够解决传统直线条带SAR合成孔径时间太长而限制检测性能的缺点；第二，传统自聚焦算法由于忽略目标径向速度导致的残余距离徙动，使得在目标径向速度较大时传统自聚焦算法的目标检测性能失效，本发明方法通过精确计算和搜索改善了这一缺点；第三，本发明提出的自聚焦算法在单通道系统下能够有效使用，且不需要借助多通道实现，降低了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的机载CSSAR雷达动目标的检测方法流程图；

图2为CSSAR雷达的几何关系示意图；

图3为均匀杂波环境下通过蒙特卡罗实验得到的SAR雷达动目标检测性能示意图；

图4为非均匀杂波环境下通过蒙特卡罗实验得到的SAR雷达动目标检测性能示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1，为本发明的机载CSSAR雷达动目标的检测方法流程图；所述机载CSSAR雷达动目标的检测方法，包括以下步骤：

步骤1，建立机载CSSAR雷达信号模型，在所述机载CSSAR雷达信号模型中，SAR雷达在波束中心穿越时刻到动目标的距离为R_c，SAR雷达波束中心穿越时刻为t_ac，动目标在波束中心穿越时刻到坐标原点的距离为r_c，SAR雷达的载机沿圆迹运动的半径为r_a，并计算得到SAR雷达到动目标的瞬时距离R(t_a)；其中，t_a表示方位向时间。

具体地，参照图2，为CSSAR雷达的几何关系示意图；根据CSSAR雷达的几何关系，建立机载CSSAR雷达信号模型，在所述机载CSSAR雷达信号模型中，SAR雷达在波束中心穿越时刻到动目标的距离为R_c，SAR雷达波束中心穿越时刻为t_ac，动目标在波束中心穿越时刻到坐标原点的距离为r_c，SAR雷达的载机沿圆迹运动的半径为r_a，并计算得到SAR雷达到动目标的瞬时距离R(t_a)，其表达式为：

R(t_a)≈R_c+a₁(t_a-t_ac)+a₂(t_a-t_ac)²

a₁＝(v_xcos(θ_c)+v_ysin(θ_c))(r_c-r_a)/R_c，

$\begin{array}{c}{a}_2=\[{\left(v_{y}cos\right({\mathrm{\θ}}_c)-v_{x}sin({\mathrm{\θ}}_c\left)\right)}^2-2r_a\mathrm{\ω}\left(v_{y}cos\right({\mathrm{\θ}}_c)\\ -v_{x}sin\left({\mathrm{\θ}}_c\right))+r_a{r}_c{\mathrm{\ω}}^2\]/2R_c+{\left(v_{y}cos\right({\mathrm{\θ}}_c)+v_{x}sin({\mathrm{\θ}}_c\left)\right)}^2{h}^2/2R_c^3\end{array}$

其中，R_c表示SAR雷达在波束中心穿越时刻到动目标的距离，t_a表示方位向时间，t_ac表示SAR雷达波束中心穿越时刻，v_x表示动目标沿x轴的速度，v_y表示动目标沿y轴的速度，θ_c表示动目标在波束中心穿越时刻的方位角，r_c表示动目标在波束中心穿越时刻到坐标原点的距离，r_a表示SAR雷达的载机沿圆迹运动的半径，ω表示SAR雷达的载机沿圆迹运动的角速度，h表示SAR雷达载机运动的高度。

步骤2，获取CSSAR雷达接收到的回波信号，并将所述CSSAR雷达接收到的回波信号解调到基带，得到二维时域的CSSAR雷达回波信号s₀(t_r,t_a)；其中，t_r表示距离向时间，t_a表示方位向时间。

具体地，所述二维时域的CSSAR雷达回波信号s₀(t_r,t_a)表达式为：

$s_0(t_r,t_a)=rect\left(\frac{t_r-2R\left(t_a\right)/c}{T_p}\right)rect\left(\frac{t_a-t_{ac}}{T_a}\right)$

$\exp \{-j4\mathrm{\π}\frac{R\left(t_a\right)}{\mathrm{\λ}}\}\exp \left\{{\mathrm{j\πK}}_r(t_r-\frac{2R\left(t_a\right)}{c})\right\}$

其中，rect(·)表示矩形窗函数，t_r表示距离向时间，c表示光速，T_p表示SAR雷达发射脉冲持续时间，T_a表示SAR雷达发射脉冲照射动目标时间，λ表示SAR雷达发射的信号波长，K_r表示SAR雷达回波信号距离向调频斜率，R(t_a)表示SAR雷达到动目标的瞬时距离，exp表示指数函数，t_a表示方位向时间，t_ac表示SAR雷达波束中心穿越时刻。

步骤3，对二维时域的CSSAR雷达回波信号s₀(t_r,t_a)进行分块处理，将所述二维时域的CSSAR雷达回波信号s₀(t_r,t_a)划分为D个子块；其中，t_r表示距离向时间，t_a表示方位向时间。

具体地，对二维时域的CSSAR雷达回波信号s₀(t_r,t_a)进行分块处理，为均衡考虑计算复杂度和检测效率，本发明使用重叠子块划分处理法将所述二维时域的CSSAR雷达回波信号s₀(t_r,t_a)划分为D个子块，其中重叠部分为D个子块的三分之一。

步骤4，对D个子块各自对应的二维时域的CSSAR雷达回波信号分别进行方位向和距离向二维傅里叶变换，并利用驻定相位原理，计算得到D个子块对应的二维频域CSSAR雷达回波信号S₀(f_r,f_a)；其中，f_r表示距离向频率，f_a表示方位向频率。

具体地，所述D个子块对应的二维频域CSSAR雷达回波信号S₀(f_r,f_a)表达式为：

$\begin{array}{c}{S}_0(f_r,f_a)=rect\{-\frac{c}{4T_a{a}_2(f_r+f_c)}(f_a+M\·PRF+\frac{2(f_r+f_c)}{c}{a}_1)\}rect\left(\frac{f_r}{B_r}\right)\\ \×\exp \{-j4{\mathrm{\πf}}_c\frac{R_c-a_1^2/4a_2}{c}\}\\ \×\exp \{-j4\mathrm{\π}(f_a+M\·PRF)(t_{ac}-\frac{a_1}{2a_2})\}\\ \×\exp \left\{j\mathrm{\π}\frac{c{(f_a+M\·PRF)}^2}{4a_2(f_c+f_r)}\right\}\end{array}$

a₁＝(v_xcos(θ_c)+v_ysin(θ_c))(r_c-r_a)/R_c，

$\begin{array}{c}{a}_2=\[{\left(v_{y}cos\right({\mathrm{\θ}}_c)-v_{x}sin({\mathrm{\θ}}_c\left)\right)}^2-2r_a\mathrm{\ω}\left(v_{y}cos\right({\mathrm{\θ}}_c)\\ -v_{x}sin\left({\mathrm{\θ}}_c\right))+r_a{r}_c{\mathrm{\ω}}^2\]/2R_c+{\left(v_{y}cos\right({\mathrm{\θ}}_c)+v_{x}sin({\mathrm{\θ}}_c\left)\right)}^2{h}^2/2R_c^3\end{array}$

其中，rect(·)表示矩形窗函数，t_r表示距离向时间，c表示光速，T_p表示SAR雷达发射脉冲持续时间，T_a表示SAR雷达发射脉冲照射目标时间，λ表示SAR雷达发射信号波长，K_r表示SAR雷达回波信号距离向调频率，f_r表示距离向频率，f_a表示方位向频率，M表示设定的多普勒模糊数，M＝round(-2a₁/(λ·PRF)),round(·)表示四舍五入取整，PRF表示脉冲重复频率，B_r表示SAR雷达发射信号带宽，R_c表示SAR雷达在波束中心穿越时刻到动目标的距离，t_ac表示SAR雷达波束中心穿越时刻，v_x表示动目标沿x轴的速度，v_y表示动目标沿y轴的速度，θ_c表示动目标在波束中心穿越时刻的方位角，r_c表示动目标在波束中心穿越时刻到坐标原点的距离，r_a表示SAR雷达的载机沿圆迹运动的半径，ω表示SAR雷达的载机沿圆迹运动的角速度，h表示SAR雷达载机运动的高度。

步骤5，将D个子块对应的二维频域CSSAR雷达回波信号S₀(f_r,f_a)作相关变换，并计算得到D个子块各自对应的图像对比度，绘制D个子块各自对应的图像对比度曲线，然后获取D个子块各自对应的图像对比度曲线峰值。

具体地，构造用于SAR雷达回波二维频域信号匹配滤波的参考函数H(f_r,f_a,a,M)，其表达式为：

$H(f_r,f_a,a,M)=\exp \{-j\mathrm{\π}\frac{c(f_a+M\·PRF)}{4a(f_c+f_r)}\}$

其中，f_r表示距离向频率，f_a表示方位向频率，f_c表示SAR雷达发射信号载频。

假设动目标运动范围已知,即可计算得到设定的动目标瞬时距离二次项系数和设定的多普勒模糊数各自变化范围，进而计算得到D个子块各自对应的图像对比度函数C(a,M)，其表达式为：

$C(a,M)=\frac{\sqrt{E\left\{{\[|I(a,M){|}^2--E\{\left|I(a,M){|}^2\right\}\]}^2\right\}}}{E\left\{\right|I(a,M){|}^2\}}$

I(a,M)＝IDFT₂{S₀(f_r,f_a)×H(f_r,f_a,a,M)}

其中，S₀(f_r,f_a)表示D个子块对应的二维频域CSSAR雷达回波信号，f_r表示距离向频率，f_a表示方位向频率，I(a,M)表示S₀(f_r,f_a)经过相关变换后得到的二维时域信号，S₀(f_r,f_a)表示D个子块对应的二维频域CSSAR雷达回波信号，E{·}表示求期望，IDFT₂{·}表示二维逆离散傅里叶变换，a表示设定的动目标瞬时距离二次项系数，M表示设定的多普勒模糊数。

将D个子块对应的二维频域CSSAR雷达回波信号S₀(f_r,f_a)作相关变换，具体为：先将D个子块对应的二维频域CSSAR雷达回波信号S₀(f_r,f_a)与用于SAR雷达回波二维频域信号匹配滤波的参考函数H(f_r,f_a,a,M)相乘，即S₀(f_r,f_a)×H(f_r,f_a,a,M)，再将S₀(f_r,f_a)×H(f_r,f_a,a,M)转换到时域，进而得到S₀(f_r,f_a)经过相关变换后得到的二维时域信号I(a,M)，然后计算得到D个子块各自对应的图像对比度，并根据D个子块各自对应的图像对比度函数C(a,M)绘制D个子块各自对应的图像对比度曲线，进而获取D个子块各自对应的图像对比度曲线峰值；分别设第p个子块对应的多普勒模糊数为m_p，第p个子块对应的动目标瞬时距离二次项系数为a_p，p∈{1,…,D}，每一个子块对应多普勒模糊数和动目标瞬时距离二次项系数在理论上与设定的动目标瞬时距离二次项系数a、设定的多普勒模糊数M分别一致，但也可能存在误差。

步骤6，根据D个子块各自对应的图像对比度曲线峰值建立动目标检测准则

，并通过所述动目标检测准则识别D个子块各自包含的动目标。

其中，p∈{1,…,D}，a_p表示第p个子块对应的动目标瞬时距离最大二次项系数，m_p表示第p个子块对应的最大多普勒模糊数，a₂₀表示距离条带中心处静止动目标距离等式二次项系数，r_a表示SAR雷达的载机沿圆迹运动的半径，r_ref表示坐标原点到条带中心的距离，R_ref表示机载CSSAR雷达到条带中心的最近距离，PPR表示峰值基底比，ω表示SAR雷达的载机沿圆迹运动的角速度，C(a_p,m_p)表示第p个子块的图像对比度最大值，A表示基底，μ_a表示a₂₀的检测门限，μ_p表示第p个子块的PPR检测门限。

下面结合仿真实验对本发明效果作进一步验证说明。

(一)仿真环境是杂波分布服从0均值的高斯白噪声，动目标沿x轴的速度v_x是13m/s，沿y轴的速度v_y是15m/s，动目标到原点的初始距离r₀是19.821km，动目标的初始方位角θ₀是0度，中间变量a₂是4.3538m/s²，设定的多普勒数M是-1，信杂比分别取10dB，11dB，12dB，13dB，14dB。本次仿真进行了3×10⁶蒙特卡罗实验，得出动目标虚警概率和检测概率的关系曲线，如图3所示，图3为均匀杂波环境下通过蒙特卡罗实验得到的SAR雷达动目标检测性能示意图；从图3可以看到，当SCR大于12dB时，动目标的检测性能比较好；当SCR＝13dB，虚警概率低于10^-6.477时，检测概率大于0.9807。

(二)仿真环境是非均匀杂波，服从分布，其中Γ(v)表示伽马函数，v用来衡量非均匀度，v越大，杂波分布越不均匀，动目标沿x轴的速度v_x是13m/s，沿y轴的速度v_y是15m/s，动目标到原点的初始距离r₀是19.821km，动目标的初始方位角θ₀是0度，中间变量a₂是4.3538m/s²，多普勒数M是-1，信杂比分别取10dB、11dB、12dB、13dB、14dB；本次仿真例进行了3×10⁶蒙特卡罗实验，得出动目标虚警概率和检测概率的关系曲线，如图4所示，图4为非均匀杂波环境下通过蒙特卡罗实验得到的SAR雷达动目标检测性能示意图；从图4中可以看到，当SCR大于12dB时，动目标的检测性能比较好；当SCR＝13dB，虚警概率低于10^-6.176时，检测概率大于0.9103。

以上所述，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，可轻易想到变化或替换，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所述权利要求的保护范围为准。

综上所述，仿真实验验证了本发明的正确性，有效性和可靠性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围；这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种机载CSSAR雷达动目标的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，建立机载CSSAR雷达信号模型，在所述机载CSSAR雷达信号模型中，SAR雷达在波束中心穿越时刻到动目标的距离为R_c，SAR雷达波束中心穿越时刻为t_ac，动目标在波束中心穿越时刻到坐标原点的距离为r_c，SAR雷达的载机沿圆迹运动的半径为r_a，并计算得到SAR雷达到动目标的瞬时距离R(t_a)；其中，t_a表示方位向时间；

步骤2，获取CSSAR雷达接收到的回波信号，并将所述CSSAR雷达接收到的回波信号解调到基带，得到二维时域的CSSAR雷达回波信号s₀(t_r,t_a)；其中，t_r表示距离向时间，t_a表示方位向时间；

步骤3，对二维时域的CSSAR雷达回波信号s₀(t_r,t_a)进行分块处理，将所述二维时域的CSSAR雷达回波信号s₀(t_r,t_a)划分为D个子块；其中，t_r表示距离向时间，t_a表示方位向时间；

步骤4，对D个子块各自对应的二维时域的CSSAR雷达回波信号分别进行方位向和距离向二维傅里叶变换，并计算得到D个子块对应的二维频域CSSAR雷达回波信号S₀(f_r,f_a)；其中，f_r表示距离向频率，f_a表示方位向频率；

步骤5，将D个子块对应的二维频域CSSAR雷达回波信号S₀(f_r,f_a)作相关变换，并计算得到D个子块各自对应的图像对比度，绘制D个子块各自对应的图像对比度曲线，然后获取D个子块各自对应的图像对比度曲线峰值；

步骤6，根据D个子块各自对应的图像对比度曲线峰值建立动目标检测准则

，

并通过所述动目标检测准则识别D个子块各自包含的动目标；

其中，p∈{1,…,D}，a_p表示第p个子块对应的动目标瞬时距离最大二次项系数，m_p表示第p个子块对应的最大多普勒模糊数，a₂₀表示距离条带中心处静止动目标距离等式二次项系数，r_a表示SAR雷达的载机沿圆迹运动的半径，r_ref表示坐标原点到条带中心的距离，R_ref表示机载CSSAR雷达到条带中心的最近距离，PPR表示峰值基底比，C(a_p,m_p)表示第p个子块的图像对比度最大值，A表示基底，μ_a表示a₂₀的检测门限，μ_p表示第p个子块的PPR检测门限。

2.如权利要求1所述的一种机载CSSAR雷达动目标的检测方法，其特征在于，在步骤1中，所述SAR雷达到动目标的瞬时距离R(t_a)，其表达式为：

R(t_a)≈R_c+a₁(t_a-t_ac)+a₂(t_a-t_ac)²

a₁＝(v_x cos(θ_c)+v_y sin(θ_c))(r_c-r_a)/R_c，

$\begin{array}{c}{a}_2=\[{\left(v_{y}cos\right({\mathrm{\θ}}_c)-v_{x}sin({\mathrm{\θ}}_c\left)\right)}^2-2r_a\mathrm{\ω}(v_{y}cos\left({\mathrm{\θ}}_c\right)\\ -v_x\sin \left({\mathrm{\θ}}_c\right))+r_a{r}_c{\mathrm{\ω}}^2\]/2R_c+{\left(v_y\cos \right({\mathrm{\θ}}_c)+v_x\sin ({\mathrm{\θ}}_c\left)\right)}^2{h}^2/2R_c^3\end{array}$

其中，R_c表示SAR雷达在波束中心穿越时刻到动目标的距离，t_a表示方位向时间，t_ac表示SAR雷达波束中心穿越时刻，v_x表示动目标沿x轴的速度，v_y表示动目标沿y轴的速度，θ_c表示动目标在波束中心穿越时刻的方位角，r_c表示动目标在波束中心穿越时刻到坐标原点的距离，r_a表示SAR雷达的载机沿圆迹运动的半径，ω表示SAR雷达的载机沿圆迹运动的角速度，h表示SAR雷达载机运动的高度。

3.如权利要求1所述的一种机载CSSAR雷达动目标的检测方法，其特征在于，在步骤2中，所述二维时域的CSSAR雷达回波信号s₀(t_r,t_a)表达式为：

$\begin{array}{c}{s}_0(t_r,t_a)=rect\left(\frac{t_r-2R\left(t_a\right)/c}{T_p}\right)rect\left(\frac{t_a-t_{ac}}{T_a}\right)\\ \exp \left\{-j4\mathrm{\π}\frac{R\left(t_a\right)}{\mathrm{\λ}}\right\}\exp \left\{{\mathrm{j\πK}}_r(t_r-\frac{2R\left(t_a\right)}{c})\right\}\end{array}$

其中，rect(·)表示矩形窗函数，t_r表示距离向时间，c表示光速，T_p表示SAR雷达发射脉冲持续时间，T_a表示SAR雷达发射脉冲照射动目标时间，λ表示SAR雷达发射的信号波长，K_r表示SAR雷达回波信号距离向调频斜率，R(t_a)表示SAR雷达到动目标的瞬时距离，exp表示指数函数，t_a表示方位向时间，t_ac表示SAR雷达波束中心穿越时刻。

4.如权利要求1所述的一种机载CSSAR雷达动目标的检测方法，其特征在于，在步骤4中，所述D个子块对应的二维频域CSSAR雷达回波信号S₀(f_r,f_a)表达式为：

$\begin{array}{c}{S}_0(f_r,f_a)=rect\left\{-\frac{c}{4T_a{a}_2(f_r+f_c)}\left(f_a+M\·PRF+\frac{2(f_r+f_c)}{c}{a}_1\right)\right\}rect\left(\frac{f_r}{B_r}\right)\\ \×\exp \left\{-j4{\mathrm{\πf}}_r\frac{R_c-a_1^2/4a_2}{c}\right\}\\ \×\exp \left\{-j2\mathrm{\π}\left(f_a+M\·PRF\right)\left(t_{ac}-\frac{a_1}{2a_2}\right)\right\}\\ \×\exp \left\{j\mathrm{\π}\frac{c{(f_a+M\·PRF)}^2}{4a_2(f_c+f_r)}\right\}\end{array}$

a₁＝(v_x cos(θ_c)+v_y sin(θ_c))(r_c-r_a)/R_c，

$\begin{array}{c}{a}_2=\[{\left(v_y\cos \right({\mathrm{\θ}}_c)-v_x\sin ({\mathrm{\θ}}_c\left)\right)}^2-2r_a\mathrm{\ω}(v_y\cos \left({\mathrm{\θ}}_c\right)\\ -v_x\sin \left({\mathrm{\θ}}_c\right))+r_a{r}_c{\mathrm{\ω}}^2\]/2R_c+{\left(v_y\cos \right({\mathrm{\θ}}_c)+v_x\sin ({\mathrm{\θ}}_c\left)\right)}^2{h}^2/2R_c^3\end{array}$

其中，rect(·)表示矩形窗函数，t_r表示距离向时间，c表示光速，T_p表示SAR雷达发射脉冲持续时间，T_a表示SAR雷达发射脉冲照射目标时间，λ表示SAR雷达发射信号波长，K_r表示SAR雷达回波信号距离向调频率，f_r表示距离向频率，f_a表示方位向频率，M表示设定的多普勒模糊数，M＝round(-2a₁/(λ·PRF)),round(·)表示四舍五入取整，PRF表示脉冲重复频率，B_r表示SAR雷达发射信号带宽，R_c表示SAR雷达在波束中心穿越时刻到动目标的距离，t_ac表示SAR雷达波束中心穿越时刻，v_x表示动目标沿x轴的速度，v_y表示动目标沿y轴的速度，θ_c表示动目标在波束中心穿越时刻的方位角，r_c表示动目标在波束中心穿越时刻到坐标原点的距离，r_a表示SAR雷达的载机沿圆迹运动的半径，ω表示SAR雷达的载机沿圆迹运动的角速度，h表示SAR雷达载机运动的高度。

5.如权利要求1所述的一种机载CSSAR雷达动目标的检测方法，其特征在于，在步骤5中，所述将D个子块对应的二维频域CSSAR雷达回波信号S₀(f_r,f_a)作相关变换，其过程为：

先将D个子块对应的二维频域CSSAR雷达回波信号S₀(f_r,f_a)与用于SAR雷达回波二维频域信号匹配滤波的参考函数H(f_r,f_a,a,M)相乘，即S₀(f_r,f_a)×H(f_r,f_a,a,M)，再将S₀(f_r,f_a)×H(f_r,f_a,a,M)转换到时域，进而得到S₀(f_r,f_a)经过相关变换后得到的二维时域信号I(a,M)；其中，a表示设定的动目标瞬时距离二次项系数，M表示设定的多普勒模糊数。

6.如权利要求1所述的一种机载CSSAR雷达动目标的检测方法，其特征在于，在步骤5中，所述D个子块各自对应的图像对比度曲线峰值，还包括：构造用于SAR雷达回波二维频域信号匹配滤波的参考函数H(f_r,f_a,a,M)，进而计算得到D个子块各自对应的图像对比度函数C(a,M)；其中，a表示设定的动目标瞬时距离二次项系数，M表示设定的多普勒模糊数。

7.如权利要求6所述的一种机载CSSAR雷达动目标的检测方法，其特征在于，所述用于SAR雷达回波二维频域信号匹配滤波的参考函数H(f_r,f_a,a,M)和所述D个子块各自对应的图像对比度函数C(a,M)，其表达式分别为：

$C(a,M)=\frac{\sqrt{E\left\{{\[{\left|I(a,M)\right|}^2--E\left\{{\left|I(a,M)\right|}^2\right\}\]}^2\right\}}}{E\left\{{\left|I(a,M)\right|}^2\right\}}$

其中，S₀(f_r,f_a)表示D个子块对应的二维频域CSSAR雷达回波信号，f_r表示距离向频率，f_a表示方位向频率，I(a,M)表示S₀(f_r,f_a)经过相关变换后得到的二维时域信号，S₀(f_r,f_a)表示D个子块对应的二维频域CSSAR雷达回波信号，E{·}表示求期望，IDFT₂{·}表示二维逆离散傅里叶变换，a表示设定的动目标瞬时距离二次项系数，M表示设定的多普勒模糊数。

8.如权利要求1所述的一种机载CSSAR雷达动目标的检测方法，其特征在于，在步骤6中，所述a₂₀表示距离条带中心处静止动目标距离等式二次项系数和所述PPR表示峰值基底比，其表达式分别为：

$a_{20}=\frac{r_a{r}_{ref}{\mathrm{\ω}}^2}{2R_{ref}},PPR=\frac{C(a_p,m_p)}{A}$

其中，r_a表示SAR雷达的载机沿圆迹运动的半径，r_ref表示坐标原点到条带中心的距离，R_ref表示机载CSSAR雷达到条带中心的最近距离，ω表示SAR雷达的载机沿圆迹运动的角速度，C(a_p,m_p)表示第p个子块的图像对比度最大值，A表示基底，p∈{1,…,D}，a_p表示第p个子块对应的动目标瞬时距离最大二次项系数，m_p表示第p个子块对应的最大多普勒模糊数。