CN106093945B - 一种去除方位重影的sar雷达成像方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种去除方位重影的SAR雷达成像方法，其思路为：确定直升机平台中的SAR雷达对地观测录取回波的几何模型，并得到直升机平台震动情况下SAR雷达的瞬时斜距，进而计算直升机平台震动情况下SAR雷达到E点的近似斜距；确定SAR雷达对直升机平台的波束照射区域内发射的线性调频信号，依次计算距离脉压后的SAR雷达信号频域回波具体表达式和距离时域的SAR雷达脉压信号，进而计算距离时域的SAR雷达脉压信号中幅度变化方差最小的距离单元脉压信号然后计算SAR雷达脉压信号的差分相位，并依次计算逆快速傅立叶变换后直升机平台的误差震动频点的实部和直升机平台的震动补偿相位theta，进而计算最终的SAR雷达无模糊成像。
Description
技术领域
本发明属于雷达信号处理技术领域，特别涉及一种去除方位重影的SAR雷达成像方法，适用于直升机平台的大场景SAR雷达成像的实时处理。
背景技术
SAR雷达在多种平台中都得到了很好地应用，而直升机垂直起降，且贴地飞行，并具有在任何地面环境下着陆的优势，这会使得SAR雷达的应用更加广泛；军用方面，有数据表明直升机是反坦克的良好武器，复杂战场环境下，SAR雷达的精确成像有助于武装直升机准确的攻击对方坦克，其灵敏的机动性还有助于免于攻击，因此军事上迫切要求武装直升机装备对地探测的高精度SAR雷达成像。此外，在民用方面，通常地震之后伴随恶劣天气，常规的光学遥感无法勘测地震灾情，而SAR雷达全天时全天候的特性能够实现灾情勘测，因此基于直升机平台的高分辨率SAR雷达成像研究很有必要。
然而直升机由于自身螺旋桨以及尾翼的高速转动，引发了SAR雷达载机平台偏离预定轨迹的震动，给SAR雷达的作用距离带来周期性波动，导致SAR雷达录取回波时引入高频相位，从而带来了方位模糊问题，即方位向重影现象，进而给常规SAR雷达成像带来了困难。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提出一种去除方位重影的SAR雷达成像方法，该种去除方位重影的SAR雷达成像方法是基于直升机平台的实测SAR雷达成像方法，并且使用该种去除方位重影的SAR雷达成像方法能够获得高分辨率且无方位模糊SAR雷达成像。
为达到上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现。
一种去除方位重影的SAR雷达成像方法，包括以下步骤：
步骤1，确定直升机平台中的SAR雷达对地观测录取回波的几何模型，并得到直升机平台震动情况下SAR雷达的瞬时斜距R(t)，进而计算得到直升机平台震动情况下SAR雷达到E点的近似斜距其中，E点为SAR雷达波束照射直升机平台所在场景中心线上的任意一点，t表示方位慢时间；
步骤2，确定SAR雷达对直升机平台的波束照射区域内发射线性调频信号S(τ)，并且SAR雷达接收直升机平台所在场景中的回波，然后根据直升机平台震动情况下SAR雷达到E点的近似斜距对所述回波进行下变频处理，得到SAR雷达的基频回波So(τ,t)；τ表示距离快时间；
步骤3，对SAR雷达的基频回波So(τ,t)依次进行距离频域变换和距离脉冲压缩处理，得到距离脉压后的SAR雷达信号频域回波So(fr,t)，进而计算得到距离脉压后的SAR雷达信号频域回波具体表达式fr表示距离频率；
步骤4，对距离脉压后的SAR雷达信号频域回波具体表达式进行距离快速傅立叶变换操作转换到距离时域，得到距离时域的SAR雷达脉压信号So(tr,t)，并计算距离时域的SAR雷达脉压信号So(tr,t)中幅度变化方差最小的距离单元脉压信号然后对所述距离时域的SAR雷达脉压信号So(tr,t)中幅度变化方差最小的距离单元脉压信号进行相位差分处理，得到SAR雷达脉压信号的差分相位sig1；表示幅度变化方差最小时对应的距离单元；
步骤5，对SAR雷达脉压信号的差分相位sig1进行快速傅立叶变换转换到频域，得到SAR雷达脉压信号差分相位的频点F1，所述SAR雷达脉压信号差分相位的频点F1包括SAR雷达脉压信号的零频f0、直升机平台的螺旋桨震动频点f1和直升机平台的尾翼震动频点f2，并根据直升机平台的螺旋桨震动频点f1和直升机平台的尾翼震动频点f2，计算得到直升机平台的误差震动频点F2；
步骤6，对直升机平台的误差震动频点F2进行逆快速傅立叶变换，并计算得到逆快速傅立叶变换后直升机平台的误差震动频点的实部phase_fun，然后对所述逆快速傅立叶变换后直升机平台的误差震动频点的实部phase_fun进行积分处理，得到直升机平台的震动补偿相位theta；
然后根据直升机平台的震动补偿相位theta和距离时域的SAR雷达脉压信号So(tr,t)，计算得到最终的SAR雷达无模糊成像。
本发明的有益效果：本发明方法针对直升机平台录取SAR雷达回波过程中引入的震动误差，提取距离时域的SAR雷达脉压信号中方差最小的一条脉压线，利用该条脉压线对该震动误差进行相位差分处理，并对差分处理后的差分相位进行快速傅立叶变换，得到直升机平台的螺旋桨震动频点f1，直升机平台的尾翼震动频点f2，最后将得到的震动相位对距离时域的SAR雷达脉压信号进行补偿即可消除方位重影现象，实现SAR雷达无模糊成像。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明的一种去除方位重影的SAR雷达成像方法流程示意图；
图2是直升机平台中的SAR雷达对地观测录取回波的几何模型示意图；
图3是本发明SAR雷达回波本身和直升机震动引入的高频信号融合在一起的相位示意图；
图4是没有消除高频信号直接仿真得到的结果示意图，其中，方位采样时刻0处为信号本身的原始聚焦点，方位采样时刻不为0处存在三对方位重影，具体为图4中的6个圆圈；
图5是对差分相位进行快速傅立叶变换后得到的结果示意图；其中，f0表示SAR雷达脉压信号的零频，f1表示直升机平台的螺旋桨震动频点，f2表示直升机平台的尾翼震动频点；
图6是震动相位补偿后得到的结果示意图，横轴表示方位采样点，单位为采样单元，纵轴表示震动，单位为震动相位幅度；
图7是未对震动相位直接进行成像得到的结果示意图，横轴表示方位向，单位为采样单元，纵轴表示距离向，单位为采样单元；
图8是使用本发明方法得到的SAR雷达成像示意图，横轴表示方位向，单位为采样单元，纵轴表示距离向，单位为采样单元。
具体实施方式
参照图1，为本发明的一种去除方位重影的SAR雷达成像方法流程示意图；所述去除方位重影的SAR雷达成像方法，包括以下步骤：
步骤1，确定直升机平台中的SAR雷达对地观测录取回波的几何模型，如图2所示；在坐标系XYZ中，直升机平台工作在正侧式，且直升机平台高度为H，并以速度v沿着X轴飞行，其理想航迹如图2中的虚线所示，实际航迹如图2中的实线所示，Q点为SAR雷达载机在成像中心时刻t0投影到地面上的点，O点为直升机平台中的场景中心点，E点为SAR雷达波束照射直升机平台所在场景中心线上的任意一点，β为SAR雷达载机相对于E点的下视角；为雷达的波束中心在地面的投影，为SAR雷达到场景中心点的距离在地面上的投影，且α为SAR雷达的波束中心在地面的投影和SAR雷达到场景中心点的距离在地面上的投影之间的夹角，Rb为SAR雷达载机到直升机平台所在场景中心的斜距，表示SAR雷达的波束中心在地面的投影，表示SAR雷达到场景中心点的距离在地面上的投影，表示SAR雷达的波束中心。
但是由于直升机平台自身的震动，使得SAR雷达载机在某时刻会沿着方向震动，如图2中右上SAR雷达相位中心的坐标系XpDYpZp，其中D点为直升机平台没有震动情况下SAR雷达的相位中心位置，Dp为直升机平台受震动情况下SAR雷达的瞬时相位中心位置；表示直升机平台受震动情况下SAR雷达的瞬时相位中心变化方向，θ为直升机平台受震动情况下SAR雷达的瞬时相位中心变化方向偏离DZp轴的夹角，ψ为直升机平台受震动情况下SAR雷达的瞬时相位中心变化方向在XpDYp平面中的投影与DYp轴的夹角。
由于常规直升机发动机大多采取的是汽油发动机，汽油发动机的转动方向与横滚方向一致，造成常规直升机在横滚震动，从而引起了以D点为中心的简谐震动，将简谐震动瞬时斜距记为r(t)，其表达式为：为：
其中，A(t)表示直升机简谐震动的震动幅度；w表示直升机简谐震动的震动角速度，表示直升机简谐震动的初相，t表示方位慢时间。
根据图1所示直升机平台中的SAR雷达对地观测录取回波的几何模型，得到直升机平台震动情况下SAR雷达的瞬时斜距R(t)，其表达式为：
其中，若不存在震动情况下，将SAR雷达载机到E点的斜距记为Rc(t)，
Rb表示SAR雷达载机到直升机平台所在场景中心的斜距，v表示直升机平台速度沿着X轴的飞行速度，x0表示直升机平台在X轴的初始位置，y0表示直升机平台在Y轴的初始位置，h表示直升机平台在Z轴的初始高度位置，t表示方位慢时间；考虑到简谐震动瞬时斜距r(t)远小于SAR雷达载机到E点的斜距Rc(t)，则得到直升机平台震动情况下SAR雷达到E点的近似斜距其表达式为：
其中，C＝sin(β)cos(α+ψ)sin(θ)-cos(θ)cos(β)，θ为直升机平台受震动情况下SAR雷达的瞬时相位中心变化方向偏离DZp轴的夹角，ψ为直升机平台受震动情况下SAR雷达的瞬时相位中心变化方向在XpDYp平面中的投影与DYp轴的夹角，α为SAR雷达的波束中心在地面的投影和SAR雷达到场景中心点的距离在地面上的投影之间的夹角，β为SAR雷达载机相对于E点的下视角，E点为SAR雷达波束照射直升机平台所在场景中心线上的任意一点，t表示方位慢时间。
步骤2，确定SAR雷达对直升机平台的波束照射区域内发射的线性调频信号S(τ)，其表达式为：
S(τ)＝ar(τ)×exp(j×(2πf0τ+πγτ2)) (4)
其中，f0表示线性调频信号的载频，γ表示线性调频信号的距离调频率，ar(·)表示距离窗函数，τ表示距离快时间，j表示虚数单位。
SAR雷达接收直升机平台所在场景中的回波，并根据直升机平台震动情况下SAR雷达到E点的近似斜距对所述回波进行下变频处理，得到SAR雷达的基频回波So(τ,t)，其表达式为：
其中，aa(·)表示方位窗函数，t表示方位慢时间，ar(·)表示距离窗函数，τ表示距离快时间，j表示虚数单位，表示存在震动情况下SAR雷达到E点的近似斜距，E点为SAR雷达波束照射直升机平台所在场景中心线上的任意一点，γ表示线性调频信号的距离调频率，c表示光速，λ表示SAR雷达发射电磁波的波长。
步骤3，对SAR雷达的基频回波So(τ,t)依次进行距离频域变换和距离脉冲压缩处理，得到距离脉压后的SAR雷达信号频域回波So(fr,t)，其表达式为：
其中，ar(·)表示距离窗函数，f0表示线性调频信号的载频，aa(·)表示方位窗函数，fr表示距离频率，表示存在震动情况下SAR雷达到E点的近似斜距，E点为SAR雷达波束照射直升机平台所在场景中心线上的任意一点，t表示方位慢时间，c表示光速，j表示虚数单位。
将直升机平台存在震动情况下SAR雷达到E点的近似斜距的表达式代入距离脉压后的SAR雷达信号频域回波So(fr,t)中，得到距离脉压后的SAR雷达信号频域回波具体表达式其表达式为：
其中，Rc(t)表示SAR雷达载机到E点的斜距，E点为SAR雷达波束照射直升机平台所在场景中心线上的任意一点，t表示方位慢时间，c表示光速，j表示虚数单位，fr表示距离频率，f0表示线性调频信号的载频，A(t)表示直升机简谐震动的震动幅度，c表示光速，w表示直升机简谐震动的震动角速度，A(t)表示直升机简谐震动的震动幅度，t表示方位慢时间，表示直升机简谐震动的初相，C＝sin(β)cos(α+ψ)sin(θ)-cos(θ)cos(β)，θ为直升机平台受震动情况下SAR雷达的瞬时相位中心变化方向偏离DZp轴的夹角，ψ为直升机平台受震动情况下SAR雷达的瞬时相位中心变化方向在XpDYp平面中的投影与DYp轴的夹角，α为SAR雷达的波束中心在地面的投影和SAR雷达到场景中心点的距离在地面上的投影之间的夹角，β为SAR雷达载机相对于E点的下视角。
从距离脉压后的SAR雷达信号频域回波具体表达式中可以看出多普勒中心由两部分组成，一部分是线性部分另一部分是由于直升机平台震动引入的正谐调制，直升机平台震动在时频分析中表现为一个高频信号，该高频信号的正弦调制相位会给SAR雷达成像带来高频误差，如图3所示，图3是本发明SAR雷达回波本身和直升机平台震动引入的高频信号融合在一起的相位示意图；目标回波信号的时频信息和震动干扰信号时频信息在时间轴是投影的，因此在时域无法进行分离的；参照图4，为没有消除高频信号直接仿真得到的结果示意图，其中，方位采样时刻0处为信号本身的原始聚焦点，方位采样时刻不为0处存在三对方位重影，具体为图4中的6个圆圈，这样严重影响了SAR雷达的成像效果。
步骤4，针对直升机引入的高频误差无法在时域消除这个问题，本发明对距离脉压后的SAR雷达信号频域回波具体表达式进行距离快速傅立叶变换操作转换到距离时域，得到距离时域的SAR雷达脉压信号So(tr,t)，其表达式为：
其中，fft(·)表示快速傅立叶变换操作，表示距离脉压后的SAR雷达信号频域回波具体表达式，fr表示距离频率，t表示方位慢时间。
然后，根据距离时域的SAR雷达脉压信号So(tr,t)，计算距离时域的SAR雷达脉压信号So(tr,t)中幅度变化方差最小的距离单元脉压信号所述幅度变化方差最小的距离单元脉压信号为距离时域的SAR雷达脉压信号So(tr,t)中方差最小的一条脉压线，具体通过编程工具中方差最小计算函数进行操作，其表达式为：
其中，sgood(·)表示幅度变化方差最小计算函数，表示幅度变化方差最小时对应的距离单元，t表示方位慢时间。
对所述距离时域的SAR雷达脉压信号So(tr,t)中幅度变化方差最小的距离单元脉压信号进行相位差分处理，得到SAR雷达脉压信号的差分相位sig1，其表达式为：
其中，Phase[·]表示取相位操作，表示方位时间为t-τ'时刻的对应的共轭，表示距离时域的SAR雷达脉压信号So(tr,t)中幅度变化方差最小的距离单元脉压信号，τ'表示方位时间的一个脉冲时间，表示幅度变化方差最小时对应的距离单元，t表示方位慢时间，c表示光速。
步骤5，对SAR雷达脉压信号的差分相位sig1进行快速傅立叶变换转换到频域，得到SAR雷达脉压信号差分相位的频点F1，所述SAR雷达脉压信号差分相位的频点F1包括SAR雷达脉压信号的零频f0、直升机平台的螺旋桨震动频点f1和直升机平台的尾翼震动频点f2，其表达式为：
其中，FFT(·)表示快速傅立叶变换操作，f0表示SAR雷达脉压信号的零频，f1表示直升机平台的螺旋桨震动频点，f2表示直升机平台的尾翼震动频点，sig1表示SAR雷达脉压信号的差分相位。
然后，根据直升机平台的螺旋桨震动频点f1和直升机平台的尾翼震动频点f2，计算得到直升机平台的误差震动频点F2，其表达式为：
步骤6，采用常规的带通滤波器提取直升机平台的误差震动频点F2,这样就将距离时域的SAR雷达脉压信号So(tr,t)中的直升机平台的误差震动频点和SAR雷达脉压信号的零频分离出来，具体为：对直升机平台的误差震动频点F2进行逆快速傅立叶变换，并计算得到逆快速傅立叶变换后直升机平台的误差震动频点的实部phase_fun，然后对所述逆快速傅立叶变换后直升机平台的误差震动频点的实部phase_fun进行积分处理，得到直升机平台的震动补偿相位theta，其计算过程分别为：
phase_fun＝real(ifft(F2))
theta＝cumtrapz(phase_fun)；
其中，real(·)表示取实部操作，fft(·)表示逆快速傅立叶变换操作，cumtrapz(·)表示积分处理操作函数。
参照图6，为震动相位补偿后得到的结果示意图，横轴表示方位采样点，单位为采样单元，纵轴表示震动，单位为震动相位幅度；然后将得到的直升机平台的震动补偿相位theta和距离时域的SAR雷达脉压信号So(tr,t)相乘，并利用常规SAR雷达成像方法得到最终的SAR雷达无模糊成像，所述最终的SAR雷达无模糊成像消除了直升机平台震动引起的方位重影现象，进而使得SAR雷达成像得到较好聚焦，避免方位重影散焦。
通过对以下直升机平台中的SAR雷达实测数据的处理实验来进一步验证本发明方法的有效性。
(一)直升机平台的SAR实测数据实验
在实测数据实验中，选用某一个民用直升机平台进行SAR雷达回波录取实验，实测数据基本参数如表一所示。
表一
本发明方法针对直升机平台录取SAR雷达回波过程中引入的震动误差，利用提取距离脉压后的其中一条脉压线，进行共轭差分处理后，并对其差分处理后的差分相位进行快速傅立叶变换，得到了包含SAR雷达脉压信号的零频f0、直升机平台的螺旋桨震动频点f1和直升机平台的尾翼震动频点f2的集合，其中直升机平台的螺旋桨震动频点f1和直升机平台的尾翼震动频点f2如图5中的圆圈所示，图5为对差分相位进行快速傅立叶变换后得到的结果示意图；直升机平台的螺旋桨震动频点存在两个，关于零频对称分布，且分别为17Hz；直升机平台的尾翼震动频点关于零频对称分布两个，且分别为22Hz，；直升机平台的螺旋桨震动频点f1和直升机平台的尾翼震动频点f2在频率域分布位置不同，通过带通滤波进行震动频点提取，通过逆快速傅立叶变换操作，取其傅立叶变换后的震动频点实部，并进行积分处理，得到震动补偿相位，如图6所示，为震动相位补偿后得到的结果示意图；利用常规SAR雷达成像方法能够消除震动引起的方位重影现象，使得SAR雷达成像得到较好聚焦，避免方位重影散焦。
未对震动进行处理直接成像结果如图7所示，图7为未对震动相位直接进行成像得到的结果示意图，横轴表示方位向，单位为采样单元，纵轴表示距离向，单位为采样单元；图7中目标存在方位向严重的重影，严重影响了图像质量，使其不能应用于SAR雷达成像后期解析；利用本专利所提方法成像结果如图8所示，图8为使用本发明方法得到的SAR雷达成像示意图，横轴表示方位向，单位为采样单元，纵轴表示距离向，单位为采样单元；图8中目标不存在方位向重影，避免了方位向散焦；此外SAR雷达成像信噪比得到大幅度提升，对比明显，能够用于SAR雷达成像地后期解析。
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)
1.一种去除方位重影的SAR雷达成像方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，确定直升机平台中的SAR雷达对地观测录取回波的几何模型，并得到直升机平台震动情况下SAR雷达的瞬时斜距R(t)，进而计算得到直升机平台震动情况下SAR雷达到E点的近似斜距其中，E点为SAR雷达波束照射直升机平台所在场景中心线上的任意一点，t表示方位慢时间；
步骤2，确定SAR雷达对直升机平台的波束照射区域内发射的线性调频信号S(τ)，并且SAR雷达接收直升机平台所在场景中的回波，然后根据直升机平台震动情况下SAR雷达到E点的近似斜距对所述回波进行下变频处理，得到SAR雷达的基频回波so(τ，t)；τ表示距离快时间；
步骤3，对SAR雷达的基频回波So(τ，t)依次进行距离频域变换和距离脉冲压缩处理，得到距离脉压后的SAR雷达信号频域回波So(fr，t)，进而计算得到距离脉压后的SAR雷达信号频域回波具体表达式fr表示距离频率；
步骤4，对距离脉压后的SAR雷达信号频域回波具体表达式进行距离快速傅立叶变换操作转换到距离时域，得到距离时域的SAR雷达脉压信号So(tr，t)，并计算距离时域的SAR雷达脉压信号So(tr，t)中幅度变化方差最小的距离单元脉压信号然后对所述距离时域的SAR雷达脉压信号So(tr，t)中幅度变化方差最小的距离单元脉压信号进行相位差分处理，得到SAR雷达脉压信号的差分相位sig1；表示幅度变化方差最小时对应的距离单元；
步骤5，对SAR雷达脉压信号的差分相位sig1进行快速傅立叶变换转换到频域，得到SAR雷达脉压信号差分相位的频点F1，所述SAR雷达脉压信号差分相位的频点F1包括SAR雷达脉压信号的零频f0、直升机平台的螺旋桨震动频点f1和直升机平台的尾翼震动频点f2，并根据直升机平台的螺旋桨震动频点f1和直升机平台的尾翼震动频点f2，计算得到直升机平台的误差震动频点F2；
步骤6，对直升机平台的误差震动频点F2进行逆快速傅立叶变换，并计算得到逆快速傅立叶变换后直升机平台的误差震动频点的实部phase_fun，然后对所述逆快速傅立叶变换后直升机平台的误差震动频点的实部phase_fun进行积分处理，得到直升机平台的震动补偿相位theta；
然后根据直升机平台的震动补偿相位theta和距离时域的SAR雷达脉压信号So(tr，t)，计算得到最终的SAR雷达无模糊成像。
2.如权利要求1所述的一种去除方位重影的SAR雷达成像方法，其特征在于，在步骤1中，所述直升机平台中的SAR雷达对地观测录取回波的几何模型，具体为：
在坐标系XYZ中，直升机平台工作在正侧式，且直升机平台高度为H，并以速度v沿着X轴飞行，SAR雷达载机在成像中心时刻t0投影到地面上的点为Q点，直升机平台中的场景中心点为o点，SAR雷达波束照射直升机平台所在场景中心线上的任意一点为E点，SAR雷达载机相对于E点的下视角为β；雷达的波束中心在地面的投影为SAR雷达到场景中心点的距离在地面上的投影为且SAR雷达的波束中心在地面的投影和SAR雷达到场景中心点的距离在地面上的投影之间的夹角为α，SAR雷达载机到直升机平台所在场景中心的斜距为Rb；SAR雷达的波束中心为D点为直升机平台没有震动情况下SAR雷达的相位中心位置，且直升机平台震动情况下SAR雷达载机沿着方向震动，得到SAR雷达相位中心的坐标系XpDYpZp，Dp为直升机平台受震动情况下SAR雷达的瞬时相位中心位置；表示直升机平台受震动情况下SAR雷达的瞬时相位中心变化方向，直升机平台受震动情况下SAR雷达的瞬时相位中心变化方向偏离DZp轴的夹角为θ，直升机平台受震动情况下SAR雷达的瞬时相位中心变化方向在XpDYp平面中的投影与DYp轴的夹角为ψ。
3.如权利要求2所述的一种去除方位重影的SAR雷达成像方法，其特征在于，在步骤1中，所述直升机平台震动情况下SAR雷达的瞬时斜距R(t)和所述直升机平台存在震动情况下SAR雷达到E点的近似斜距其表达式分别为：
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其中，Rb表示SAR雷达载机到直升机平台所在场景中心的斜距，v表示直升机平台速度沿着X轴的飞行速度，t表示方位慢时间，x0表示直升机平台在X轴的初始位置，y0表示直升机平台在Y轴的初始位置，h表示直升机平台在z轴的初始高度位置，r(t)表示简谐震动瞬时斜距，A(t)表示直升机简谐震动的震动幅度；w表示直升机简谐震动的震动角速度，表示直升机简谐震动的初相，C＝sin(β)cos(α+ψ)sin(θ)-cos(θ)cos(β)，θ为直升机平台受震动情况下SAR雷达的瞬时相位中心变化方向偏离DZp轴的夹角，ψ为直升机平台受震动情况下SAR雷达的瞬时相位中心变化方向在XpDYp平面中的投影与DYp轴的夹角，α为SAR雷达的波束中心在地面的投影和SAR雷达到场景中心点的距离在地面上的投影之间的夹角，β为SAR雷达载机相对于E点的下视角，E点为SAR雷达波束照射直升机平台所在场景中心线上的任意一点，Rc(t)表示SAR雷达载机到E点的斜距。
4.如权利要求1所述的一种去除方位重影的SAR雷达成像方法，其特征在于，在步骤2中，所述SAR雷达对直升机平台的波束照射区域内发射线性调频信号S(τ)和SAR雷达的基频回波So(τ，t)，其表达式分别为：
S(τ)＝ar(τ)×exp(j×(2πf0τ+πγτ2))
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</mrow>
</mrow>
其中，f0表示线性调频信号的载频，γ表示线性调频信号的距离调频率，ar(·)表示距离窗函数，τ表示距离快时间，j表示虚数单位，aa(·)表示方位窗函数，t表示方位慢时间，表示存在震动情况下SAR雷达到E点的近似斜距，E点为SAR雷达波束照射直升机平台所在场景中心线上的任意一点，c表示光速，λ表示SAR雷达发射电磁波的波长。
5.如权利要求1所述的一种去除方位重影的SAR雷达成像方法，其特征在于，在步骤3中，所述距离脉压后的SAR雷达信号频域回波So(fr，t)和所述距离脉压后的SAR雷达信号频域回波具体表达式其表达式分别为：
<mrow>
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</mrow>
其中，ar(·)表示距离窗函数，f0表示线性调频信号的载频，aa(·)表示方位窗函数，表示存在震动情况下SAR雷达到E点的近似斜距，E点为SAR雷达波束照射直升机平台所在场景中心线上的任意一点，j表示虚数单位，Rc(t)表示SAR雷达载机到E点的斜距，t表示方位慢时间，c表示光速，fr表示距离频率，f0表示线性调频信号的载频，A(t)表示直升机简谐震动的震动幅度，w表示直升机简谐震动的震动角速度，表示直升机简谐震动的初相，C＝sin(β)cos(α+ψ)sin(θ)-cos(θ)cos(β)，θ为直升机平台受震动情况下SAR雷达的瞬时相位中心变化方向偏离DZp轴的夹角，ψ为直升机平台受震动情况下SAR雷达的瞬时相位中心变化方向在XpDYp平面中的投影与DYp轴的夹角，α为SAR雷达的波束中心在地面的投影和SAR雷达到场景中心点的距离在地面上的投影之间的夹角，β为SAR雷达载机相对于E点的下视角。
6.如权利要求1所述的一种去除方位重影的SAR雷达成像方法，其特征在于，在步骤4中，所述距离时域的SAR雷达脉压信号So(tr，t)、所述距离时域的SAR雷达脉压信号So(tr，t)中幅度变化方差最小的距离单元脉压信号和所述SAR雷达脉压信号的差分相位sig1，其计算过程分别为：
<mrow>
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</mrow>
其中，fft(·)表示快速傅立叶变换操作，表示距离脉压后的SAR雷达信号频域回波具体表达式，fr表示距离频率，t表示方位慢时间，sgood(·)表示幅度变化方差最小计算函数，表示幅度变化方差最小时对应的距离单元，Phase[·]表示取相位操作，表示方位时间为t-τ′时刻的对应的共轭，表示距离时域的SAR雷达脉压信号So(tr，t)中幅度变化方差最小的距离单元脉压信号，τ′表示方位时间的一个脉冲时间，c表示光速。
7.如权利要求1所述的一种去除方位重影的SAR雷达成像方法，其特征在于，在步骤5中，所述SAR雷达脉压信号差分相位的频点F1和所述直升机平台的误差震动频点F2，其表达式分别为：
<mrow>
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其中，FFT(·)表示快速傅立叶变换操作，f0表示SAR雷达脉压信号的零频，f1表示直升机平台的螺旋桨震动频点，f2表示直升机平台的尾翼震动频点，sig1表示SAR雷达脉压信号的差分相位。
8.如权利要求1所述的一种去除方位重影的SAR雷达成像方法，其特征在于，在步骤6中，所述逆快速傅立叶变换后直升机平台的误差震动频点的实部phase_fun和所述直升机平台的震动补偿相位theta，其计算过程分别为：
phase_fun＝real(ifft(F2))
theta＝cumtrapz(phase_fun)；
其中，real(·)表示取实部操作，ifft(·)表示逆快速傅立叶变换操作，cumtrapz(·)表示积分处理操作函数；
所述得到最终的SAR雷达无模糊成像，其过程为：将得到的直升机平台的震动补偿相位theta和距离时域的SAR雷达脉压信号So(tr，t)相乘，并利用常规SAR雷达成像方法得到最终的SAR雷达无模糊成像。
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