CN114910911A - 一种基于多相位中心重构的星载多基sar成像方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于多相位中心重构的星载多基SAR成像方法，包括对所有辅星的接收回波进行相位同步误差补偿和幅相失配校正；计算虚拟零交轨位置；对各个非参考接收回波进行一阶运动误差补偿；对各个非参考接收回波进行距离向脉冲压缩，并进行二阶运动误差补偿；对各个非参考接收回波进行方位向重采样处理；对非参考接收回波进行反脉冲压缩处理，再对所有接收回波进行方位向重构处理获得非模糊的回波信号；计算参考辅星等效单基模式的三个参数，即等效零多普勒面斜距、星地等效速度与多普勒中心频率；对重构后的非模糊回波信号进行成像处理。本发明有效消除星载M‑SAR构型中非零交轨基线带来的相位误差，实现各类M‑SAR构型的精确成像。

Description

一种基于多相位中心重构的星载多基SAR成像方法
技术领域
本发明属于面向星载多基合成孔径雷达(Multistatic Synthetic ApertureRadar, M-SAR)领域，涉及一种基于多相位中心重构的星载多基SAR成像方法。
背景技术
M-SAR是一种由一个发射平台和多个接收平台构成的SAR成像体制。多个接收平台构成分布式多相位中心，并与发射平台相隔一定的距离。M-SAR是由双基合成孔径雷达（Bistatic Synthetic Aperture Radar, Bi-SAR）成像体制扩展而来，相较于Bi-SAR体制“一发双收”的配置，M-SAR体制“一发多收”的构型使得系统具有更灵活的应用潜力。在由一颗发射信号的主星和多颗仅具有接收信号能力的辅星组成的M-SAR系统中，可以对辅星的接收回波信号进行多孔径重构处理来实现高分辨率宽幅宽（High-Resolution Wide-Swath, HRWS）的成像需求。此外，M-SAR系统构型中的交轨基线将为干涉合成孔径雷达（Interferometry Synthetic Aperture Radar, InSAR）、层析合成孔径雷达（TomographySynthetic Aperture Radar, TomoSAR）等应用领域提供多基线。目前，国际上对于Bi-SAR成像体制的系统设计、信号处理等问题的研究已经趋于成熟，相关型号卫星也已经成功发射升空，例如目前在轨的德国TanDEM-X系统和中国LT-1系统。然而，对于M-SAR成像体制的研究仍处于发展阶段。
目前，国际上有相关学者已经提出了一些针对M-SAR体制的成像方法。比较典型的方法是德国宇航局的学者提出的一种针对沿航迹M-SAR体制的成像方法。然而该方法仅适用于零交轨基线的M-SAR构型，但是在实际的M-SAR轨道设计时通常会设置交轨基线来防止卫星间的碰撞，例如在TanDEM-X和LT-1中均采用的双螺旋编队构型，均存在不可忽略的交轨基线。因此，这些卫星之间的交轨基线将会影响后续多相位中心重构的性能，进而约束M-SAR的成像能力。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提出一种基于多相位中心重构的星载多基SAR成像方法，主要解决非零交轨基线对于M-SAR成像的影响以实现星载M-SAR的精确成像。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种基于多相位中心重构的星载多基SAR成像方法，包括如下步骤：
（1）对所有辅星的接收回波进行相位同步误差补偿和幅相失配校正；
（2）计算出各个辅星的虚拟零交轨位置；所述虚拟零交轨位置为各个辅星相较于主星不存在交轨基线时的位置；
（3）对所有辅星的接收回波进行一阶运动误差补偿；
（4）对所有辅星的接收回波进行距离向脉冲压缩，并进行二阶运动误差补偿；
（5）对所有辅星的接收回波进行方位向重采样处理以确保各个接收相位中心在方位向上与真实卫星位置一致；
（6）对所有辅星的接收回波进行反脉冲压缩处理，再对所有接收回波进行方位向重构处理获得非模糊的回波信号；
（7）计算参考辅星等效单基模式的等效零多普勒面斜距、星地等效速度与多普勒中心频率；
（8）对重构后的非模糊回波信号进行成像处理，所述成像处理包括：一致距离徙动校正、残余距离徙动校正、距离向残余空变误差校正和方位向空变聚焦。
进一步地，所述步骤（1）包括：
对所有的接收回波进行相位同步误差补偿以消除不同辅星平台之间的载频偏差；对所有的接收回波进行幅相失配校正以消除不同辅星平台之间的接收通道的幅度误差和相位误差。
进一步地，所述步骤（2）包括：
设n表示第n个辅星，主星和各个辅星的坐标表示为
Figure 444953DEST_PATH_IMAGE001
和
Figure 695806DEST_PATH_IMAGE002
。计算出各个辅星到主星的沿航迹向基线长度，并表示为
Figure 474406DEST_PATH_IMAGE003
。利用距离多普勒定位算法主星的地面扫描点坐标和零多普勒矢量。设地面扫描点坐标表示为
Figure 748393DEST_PATH_IMAGE004
，其中下标η和k分别表示第η个方位向时间和该时间内第k个零多普勒矢量。因此，在第η个方位向时间内，对应于地面扫描点
Figure 270641DEST_PATH_IMAGE004
的零多普勒矢量可以表示为：
Figure 376000DEST_PATH_IMAGE005
。在任一个方位向时间内，对任意两个零多普勒矢量进行叉乘操作，从而获得主星在该方位向时间内的前进矢量
Figure 309190DEST_PATH_IMAGE006
。因此，各个辅星相对于主星的虚拟零交轨位置可以通过下式计算获得：
Figure 70473DEST_PATH_IMAGE007
其中：下标VZC表示虚拟零交轨；
Figure 193150DEST_PATH_IMAGE008
表示方位向可能存在的偏差情况，该偏差是由计算出来的虚拟零交轨位置偏离理想情况造成的。
进一步地，所述步骤（3）包括：
设场景中心的坐标为
Figure 356278DEST_PATH_IMAGE009
，计算出各个辅星与其对应的虚拟零交轨位置相对于场景中心的斜距偏差
Figure 211101DEST_PATH_IMAGE010
，表示为：
Figure 521997DEST_PATH_IMAGE011
利用上述计算出的斜距偏差进行相位补偿和距离向重采样操作，完成一阶运动误差补偿。
进一步地，所述步骤（4）包括：
首先，使用距离向脉冲压缩滤波器Hr(f τ )对各个非参考接收回波进行距离向脉冲压缩处理，滤波器表示为
Figure 369736DEST_PATH_IMAGE012
，其中f τ 表示距离向频率；K r 表示距离向调频率；j为虚数；
其次，沿距离向进行分段，将其划分呢为K段；使用距离多普勒定位算法并结合外部数字高程模型数据，计算出主星在每个方位向时间η内第k个距离向分段内的地面扫描点坐标和零多普勒矢量，其中k=1,2,…,K；计算出各个辅星与其对应的虚拟零交轨位置相对于地面扫描点
Figure 184108DEST_PATH_IMAGE004
的斜距偏差
Figure 475412DEST_PATH_IMAGE013
，表示为：
Figure 8025DEST_PATH_IMAGE014
；
二阶运动误差补偿对非场景中心处的采样点的残余斜距偏差进行补偿，残余斜距偏差
Figure 410187DEST_PATH_IMAGE015
表示为：
Figure 79066DEST_PATH_IMAGE016
；沿距离向对
Figure 541271DEST_PATH_IMAGE017
进行插值处理，获得场景中所有采样点对应的残余斜距偏差，并进行相位补偿。
进一步地，所述步骤（6）包括：
使用距离向反脉冲压缩滤波器Hr '(f τ )对各个非参考接收回波进行距离向反脉冲压缩处理，滤波器表示为
Figure 13710DEST_PATH_IMAGE018
；
采用时变的重构滤波器P[f η ;∆x n (η)]对所有的接收回波进行方位向重构处理以获得非模糊的回波信号。时变的重构滤波器可以表示为：
P[f η ;∆x n (η)]=H-1[f η ;∆x n (η)]
其中，∆x n (η)表示第n个辅星和所选的参考辅星之间的时变间距；H[f η ;∆x n (η)]是一个预滤波器矩阵，矩阵中的各个元素可以表示为：
Figure 16301DEST_PATH_IMAGE019
其中，f η 表示方位向频率；v s 表示卫星速度；j为虚数。
进一步地，所述步骤（7）包括：
利用外部数字高程模型数据，根据主星和参考辅星的运动轨迹数据
Figure 539686DEST_PATH_IMAGE020
和
Figure 172793DEST_PATH_IMAGE022
以及成像场景中心位置坐标
Figure DEST_PATH_IMAGE023
计算各个脉冲发射时刻的双基斜距历程，通过最小方差拟合得到等效单基模式下相对于场景中心点的的最近斜距、等效速度和多普勒中心频率。
有益效果：
目前，尚没有一种有效的方法可以解决非零交轨基线对于M-SAR成像的影响。而本发明所提出的基于多相位中心重构的星载M-SAR成像方法可以有效地消除非零交轨基线的误差，从而精确的对各类M-SAR体制的回波信号进行成像处理。
附图说明
图1为采用本发明的基于多相位中心重构的星载多基SAR成像方法实现M-SAR成像处理的流程框图；
图2某一具体的M-SAR构型的成像几何示意图；
图3为计算虚拟零交轨位置的示意图；
图4为利用距离-多普勒定位算法计算地面瞄准点的示意图；
图5A为某一具体的“一带三”式“M-SAR构型下，非零交轨基线对非参考辅星1所引入的相位误差；
图5B为某一具体的“一带三”式“M-SAR构型下，非零交轨基线对非参考辅星3所引入的相位误差；
图6A为不补偿非零交轨基线误差时，单个点目标的方位向重构后的频谱结果；
图6B为用所提方法补偿非零交轨基线误差时，单个点目标的方位向重构后的频谱结果；
图7为某一具体参数下用所提成像方法处理后的星载M-SAR点目标仿真结果；
图8A为用本发明的成像方法处理后，图7中某一边缘点目标P成像结果的二维切片图；
图8B为用本发明的成像方法处理后，图7中某一边缘点目标P成像结果的方位向剖面图；
图8C为用本发明的成像方法处理后，图7中某一边缘点目标P成像结果的距离向剖面图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示，本发明的基于多相位中心重构的星载多基SAR成像方法包括如下步骤：
步骤101：相位同步误差补偿与幅相失配校正。
首先，由于多个辅星接收平台的载频晶振是独立的，因此载频偏差将会在各个辅星接收回波中引入相位同步误差。而不同辅星接收平台的信号接收链路不可避免地存在差异，从而可能引入额外的通道幅相失配误差。因此，第一步首先需要对所有的辅星接收回波进行相位同步误差补偿和幅相失配校正。
步骤102：计算各个辅星的虚拟零交轨位置。所述虚拟零交轨位置为各个辅星相较于主星而言不存在交轨基线时的位置。
图2给出了某一具体的M-SAR构型的成像几何示意图，该构型采用了“一带三”式构型，即一颗主星发射雷达信号，三颗仅具有接收功能的辅星接收雷达信号。图3给出了计算各个f学的虚拟零交轨位置的示意图。设n表示第n个辅星，主星和各个辅星的坐标表示为
Figure 617681DEST_PATH_IMAGE001
和
Figure 627225DEST_PATH_IMAGE002
，
Figure 536275DEST_PATH_IMAGE024
表示第n个辅星对应的交轨基线长度。
计算出各个辅星到主星的沿航迹向基线长度，并表示为
Figure 323971DEST_PATH_IMAGE003
。接下来涉及到利用距离-多普勒（Range-Doppler, RD）定位算法计算主星的零多普勒矢量以及地面瞄准点的坐标。RD定位算法利用等距离线、等多普勒线在地球等高面上的交点来确定影像像素的地理位置。设地面瞄准点的坐标是
Figure 318472DEST_PATH_IMAGE004
，其中η表示第η个方位向时间，k表示该方位向时间内第k个零多普勒波束矢量。图4给出了利用RD定位算法计算地面瞄准点的示意图，利用以下三个方程可进行求解：
a.斜距方程：
地面瞄准点和参考辅星的斜距方程R(η)可以表示为：
Figure DEST_PATH_IMAGE025
(1)
b.等多普勒方程：
参考辅星接收到的点目标回波的多普勒频率偏移f D可以表示为：
Figure 866128DEST_PATH_IMAGE026
(2)
其中，λ是波长；
Figure DEST_PATH_IMAGE027
和
Figure 832947DEST_PATH_IMAGE028
表示参考辅星的速度和地面瞄准点的速度；R(η)表示在η时刻卫星到地面瞄准点的斜距长度；
c.地球椭球体方程：
Figure 542277DEST_PATH_IMAGE029
(3)
其中，R e 和e为地球平均赤道半径和扁平率；a为考虑椭球体和地面高程信息情况下的修正参数；(x t ,y t ,z t )表示地面瞄准点的坐标。
联立方程(1)、(2)、(3)，可以求得地面瞄准点
Figure 24074DEST_PATH_IMAGE030
。因此该地面瞄准点对应的零多普勒矢量
Figure 353250DEST_PATH_IMAGE031
可以表示为：
Figure 971313DEST_PATH_IMAGE032
(4)
在该方位向η时刻获取任意两组零多普勒矢量，对它们进行叉乘处理以获得卫星在该时刻下的前进矢量
Figure 117124DEST_PATH_IMAGE033
。因此，各个辅星相对于主星的虚拟零交轨位置坐标
Figure DEST_PATH_IMAGE034
可以表示为：
Figure 23900DEST_PATH_IMAGE035
(5)
其中：下标VZC表示虚拟零交轨；
Figure DEST_PATH_IMAGE036
表示方位向可能存在的偏差情况，该偏差是由计算出来的虚拟零交轨位置偏离理想情况造成的。
步骤103：对所有辅星的接收回波进行一阶运动误差补偿。
一阶运动误差补偿主要针对场景中心补偿斜距误差。设场景中心的坐标为
Figure 913358DEST_PATH_IMAGE009
，计算出各个辅星与其对应的虚拟零交轨位置相对于场景中心的斜距偏差，表示为：
Figure 651507DEST_PATH_IMAGE037
(6)
利用式(6)计算出的斜距偏差，对所有辅星的接收回波进行一阶运动误差补偿，包括相位补偿和距离向重采样两个步骤。首先，对所有辅星的接收回波进行一阶相位误差补偿操作：
Figure DEST_PATH_IMAGE038
(7)
其中，s n (τ,η)表示经过相位同步误差补偿与幅相失配校正之后的各个辅星的回波信号；
Figure 217487DEST_PATH_IMAGE039
表示经过一阶相位误差之后的回波信号；λ表示波长；j为虚数。
构建匹配滤波器，以进行距离向重采样操作：
Figure DEST_PATH_IMAGE040
(8)
其中，c表示光速；f τ 表示距离向频率。
利用式(8)对一阶相位误差补偿后的回波信号进行距离向重采样操作：
Figure 611559DEST_PATH_IMAGE041
(9)
其中，FFT r [·]和IFFT r [·]表示距离向傅里叶变换和傅里叶逆变换；
Figure DEST_PATH_IMAGE042
表示经过一阶运动误差补偿后的非参考接收回波信号。
步骤104：对所有辅星的接收回波进行距离向脉冲压缩，并进行二阶运动误差补偿。
首先，使用距离向脉冲压缩匹配滤波器Hr '(f τ )对各个非参考接收回波进行距离向脉冲压缩处理，脉冲压缩匹配滤波器表示为：
Figure 304708DEST_PATH_IMAGE043
(10)
其中，f τ 表示距离向频率；K r 表示距离向调频率；j为虚数。根据下式进行距离向脉冲压缩操作：
Figure DEST_PATH_IMAGE044
(11)
其次，沿距离向进行分段，将其划分为K段；使用距离多普勒定位算法并结合外部数字高程模型数据，计算出主星在每个方位向时间η内第k个距离向分段内的地面扫描点坐标和零多普勒矢量，其中k=1,2,…,K；计算出各个辅星与其对应的虚拟零交轨位置相对于地面扫描点
Figure 100626DEST_PATH_IMAGE004
的斜距偏差
Figure 837507DEST_PATH_IMAGE045
，表示为：
Figure DEST_PATH_IMAGE046
(12)
因此，二阶运动误差补偿需要对非场景中心点处的采样点的残余斜距偏差进行补偿，残余斜距偏差
Figure 718875DEST_PATH_IMAGE047
可以表示为：
Figure DEST_PATH_IMAGE048
(13)
沿距离向对
Figure 950136DEST_PATH_IMAGE049
进行插值处理，获得场景中所有采样点对应的残余斜距偏差
Figure DEST_PATH_IMAGE050
，并进行相位误差补偿：
Figure 600561DEST_PATH_IMAGE051
(14)
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE052
表示经过二阶运动误差补偿后的非参考接收回波信号；j为虚数。
步骤105：对所有辅星的接收回波进行方位向重采样处理。
如附图3所示，计算出来的零交轨位置和理想的零交轨位置在方位向上可能存在偏差，该偏差可以通过计算各个辅星与其对应的虚拟零交轨位置之间的水平基线来估计。因此利用sinc插值进行方位向重采样处理，以补偿零交轨位置在方位向上的偏差。方位向重采样后的所有辅星的接收回波信号表示为s n,2-ord,rc(τ,η)。
步骤106：对所有辅星的接收回波进行距离向反脉冲压缩处理，再对所有接收回波进行方位向重构处理获得非模糊的回波信号。
使用距离向反脉冲压缩滤波器Hr '(f τ )对各个非参考接收回波进行距离向反脉冲压缩处理，滤波器表示为：
Figure 773922DEST_PATH_IMAGE018
(15)
根据下式进行距离向反脉冲压缩操作：
s n,2-ord(τ,η)=IFFT r [FFT r [s n,2-ord,rc(τ,η)]·Hr '(f τ )] (16)
至此，非零交轨基线误差的消除工作完成。接下来使用传统的基于滤波器组的方位向重构算法对所有的接收回波信号进行重构处理，即可获得非模糊的回波信号。考虑到在多基SAR构型中，各个接收相位中心在方位向上的间距可能存在时变，因此采用时变的重构滤波器P[f η ;∆x n (η)]对所有的接收回波进行重构，时变的重构滤波器可以表示为：
P[f η ;∆x n (η)]=H-1[f η ;∆x n (η)] (17)
其中，∆x n (η)表示第n个辅星和所选的参考辅星之间的时变间距；H[f η ;∆x n (η)]是一个预滤波器矩阵，矩阵中的各个元素可以表示为：
Figure 939324DEST_PATH_IMAGE053
(18)
其中，f η 表示方位向频率；v s 表示卫星速度；方位向重构处理后的信号可以表示为s rec (τ,η)；j为虚数。
步骤107：计算参考辅星的等效单基模式的三个成像参数，即等效零多普勒面斜距、星地等效速度与多普勒中心频率。
具体地，设主星的位置坐标为
Figure DEST_PATH_IMAGE054
，参考辅星的位置坐标为
Figure 974276DEST_PATH_IMAGE055
，场景中心坐标为
Figure 213628DEST_PATH_IMAGE023
，则场景中心对应的双基斜距历程R bi (η)可以表示为：
Figure DEST_PATH_IMAGE056
(19)
采用等效单基近似，即将公式(19)所示的双基距离历程表示为：
Figure 308622DEST_PATH_IMAGE057
(20)
其中，R mono (η)表示等效单基斜距历程；η 0表示波束中心穿越场景中心时所对应的方位向时刻。
从而，采用最小均方误差法，对
Figure DEST_PATH_IMAGE058
进行拟合，可得到公式(20)中场景中心点的最近斜距R 0，等效速度v 0。
等效多普勒中心频率为：
Figure 413851DEST_PATH_IMAGE059
(21)
步骤108：对重构后的非模糊回波信号进行成像处理，包括：一致距离徙动校正、残余距离徙动校正、距离向残余空变误差校正和方位向空变聚焦。
首先，在完成步骤107的方位向重构处理后，将信号变换到二维频域：
S 2df (f η ,f τ )=FFT r [FFT a [s rec (τ,η)]] (22)
其中，FFT a [·]表示方位向傅里叶变换。根据场景中心点的等效运动参数构建一致距离处理滤波器，表示如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE060
(23)
利用式(23)完成一致距离徙动校正：
S 2df (f η ,f τ )=S 2df (f η ,f τ )·H bulk (f η ,f τ ;R 0,v 0) (24)
将二维频域信号S 2df (f η ,f τ )通过距离向逆傅里叶变换，变换回RD域，得到RD域信号S rd (f η ,τ)：
S rd (f η ,τ)=IFFT r [s 2df (f η ,f τ )] (25)
其中，τ表示距离向时间。
其次，进行残余距离徙动校正。残余距离徙动为：
Figure 986914DEST_PATH_IMAGE061
(26)
其中：
Figure DEST_PATH_IMAGE062
(27)
其中，v 0m 和R 0m 表示第m个距离门对应的等效速度和最近斜距。
沿方位向数据帧，采用sin插值完成残余距离徙动校正。此处仍记残余距离徙动校正后的RD域信号为S rd (f η ,τ)a。
然后，进行距离向空变相位误差补偿，补偿所使用的传递函数便是如下：
Figure 611931DEST_PATH_IMAGE063
(28)
其中，c表示光速；n r 表示将数据在距离向上分成n r 段，n表示其中的第n段；v 0n 和R 0n 表示第n段数据对应的等效速度和最近斜距；而D(v 0n ,f η )可以表示为：
Figure DEST_PATH_IMAGE064
(29)
利用式(28)完成距离向空变相位误差补偿：
S rd (f η ,τ)=IFFT r [FFT r [S rd (f η ,τ)]·H bulk (f η ,f τ ;R 0,v 0)] (30)
按照距离向分段策略在RD域进行拼接，获得完整的RD域信号。
最后，进行方位向空变聚焦，方位向匹配滤波器可以表示如下：
Figure 674565DEST_PATH_IMAGE065
(31)
其中，n a 表示将数据在距离向上分成n a 段，i表示其中的第i段；R 0m 表示针对第k个距离门的最近斜距，v 0i 表示第i个方位向分段对应的等效速度；D(v 0i ,f η )可以表示为：
Figure DEST_PATH_IMAGE066
(32)
利用式(30)完成方位向空变聚焦：
s focus (η,τ)=IFFT a [S rd (f η ,τ)·H AC,i (R 0k ;v 0i )] (33)
其中, IFFT a [·]表示方位向逆傅里叶变换。按照方位向分段策略进行拼接，获得完整的精聚焦图像。
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明。
实施例1
本处采用某个L波段系统参数生成点阵目标回波，利用本发明方法进行成像处理，验证本发明的技术方案的有效性。图5A和图5B给出了某“一带三”式D-SAR构型下，非参考辅星1和非参考辅星2由于非零交轨基线而导致的相位误差。图6A所示是采用传统方法处理后的单点目标方位向频谱，可以看到频谱混叠模糊的现象严重；图6B所示是采用本发明所提成像方法处理后的但点目标方位向频谱，可以看到频谱混叠现象几乎消失。图7为采用本发明方法获得的点阵目标的成像结果。图8A，图8B，图8C为从图7中选取某一个边缘点P进行成像结果分析。图8A为P点的二维剖面图，图8B为P点的方位向剖面图，图8C为P点的距离向剖面图，可以看到点目标聚焦良好。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于多相位中心重构的星载多基SAR成像方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）对所有辅星的接收回波进行相位同步误差补偿和幅相失配校正；
（2）计算出各个辅星的虚拟零交轨位置；所述虚拟零交轨位置为各个辅星相较于主星不存在交轨基线时的位置；
（3）对所有辅星的接收回波进行一阶运动误差补偿；
（4）对所有辅星的接收回波进行距离向脉冲压缩，并进行二阶运动误差补偿；
（5）对所有辅星的接收回波进行方位向重采样处理，以确保各个接收相位中心在方位向上与真实卫星位置一致；
（6）对所有辅星的接收回波进行反脉冲压缩处理，再对所有接收回波进行方位向重构处理获得非模糊的回波信号；
（7）计算参考辅星等效单基模式的等效零多普勒面斜距、星地等效速度与多普勒中心频率；
（8）对重构后的非模糊回波信号进行成像处理，所述成像处理包括：一致距离徙动校正、残余距离徙动校正、距离向残余空变误差校正和方位向空变聚焦。
2.根据权利要求1所述的基于多相位中心重构的星载多基SAR成像方法，其特征在于：所述步骤（1）包括：
对所有的接收回波进行相位同步误差补偿以消除不同辅星平台之间的载频偏差；对所有的接收回波进行幅相失配校正以消除不同辅星平台之间的接收通道的幅度误差和相位误差。
3.根据权利要求2所述的基于多相位中心重构的星载多基SAR成像方法，其特征在于，所述步骤（2）包括：
设n表示第n个辅星，主星和各个辅星的坐标表示为
Figure 572781DEST_PATH_IMAGE001
和
Figure 958763DEST_PATH_IMAGE002
；计算出各个辅星到主星的沿航迹向基线长度，并表示为
Figure 941762DEST_PATH_IMAGE003
；利用距离多普勒定位算法主星的地面扫描点坐标和零多普勒矢量；设地面扫描点坐标表示为
Figure 602551DEST_PATH_IMAGE004
，其中下标η和k分别表示第η个方位向时间和该时间内第k个零多普勒矢量；因此，在第η个方位向时间内，对应于地面扫描点
Figure 620185DEST_PATH_IMAGE004
的零多普勒矢量可以表示为：
Figure 708227DEST_PATH_IMAGE005
；在任一个方位向时间内，对任意两个零多普勒矢量进行叉乘操作，从而获得主星在该方位向时间内的前进矢量
Figure 430720DEST_PATH_IMAGE006
；因此，各个辅星相对于主星的虚拟零交轨位置可以通过下式计算获得：
Figure 895199DEST_PATH_IMAGE007
其中：下标VCZ表示虚拟零交轨；
Figure 767340DEST_PATH_IMAGE008
表示方位向可能存在的偏差情况，该偏差是由计算出来的虚拟零交轨位置偏离理想情况造成的。
4.根据权利要求3所述的基于多相位中心重构的星载多基SAR成像方法，其特征在于，所述步骤（3）包括：
设场景中心的坐标为
Figure 26283DEST_PATH_IMAGE009
，计算出各个辅星与其对应的虚拟零交轨位置相对于场景中心的斜距偏差
Figure 983875DEST_PATH_IMAGE010
，表示为：
Figure 986466DEST_PATH_IMAGE011
利用上述计算出的斜距偏差进行相位补偿和距离向重采样操作，完成一阶运动误差补偿。
5.根据权利要求4所述的基于多相位中心重构的星载多基SAR成像方法，其特征在于，所述步骤（4）包括：
首先，使用距离向脉冲压缩滤波器Hr(f τ )对所有辅星的接收回波进行距离向脉冲压缩处理，滤波器表示为
Figure 713114DEST_PATH_IMAGE012
，其中f τ 表示距离向频率；K r 表示距离向调频率；j为虚数；
其次，沿距离向进行分段，将其划分为K段；使用距离多普勒定位算法并结合外部数字高程模型数据，计算出主星在每个方位向时间η内第k个距离向分段内的地面扫描点坐标和零多普勒矢量，其中k=1,2,…,K；计算出各个辅星与其对应的虚拟零交轨位置相对于地面扫描点
Figure 408537DEST_PATH_IMAGE004
的斜距偏差
Figure 102693DEST_PATH_IMAGE013
，表示为：
Figure 643395DEST_PATH_IMAGE014
；
二阶运动误差补偿对非场景中心处的采样点的残余斜距偏差进行补偿，残余斜距偏差
Figure 490129DEST_PATH_IMAGE015
表示为：
Figure 90874DEST_PATH_IMAGE016
；沿距离向对
Figure 23058DEST_PATH_IMAGE015
进行插值处理，获得场景中所有采样点对应的残余斜距偏差，并进行相位补偿。
6.根据权利要求5所述的基于多相位中心重构的星载多基SAR成像方法，其特征在于，所述步骤（6）包括：
使用距离向反脉冲压缩滤波器Hr '(f τ )对各个非参考接收回波进行距离向反脉冲压缩处理，滤波器表示为
Figure 367452DEST_PATH_IMAGE017
；
采用时变的重构滤波器P[f η ;∆x n (η)]对所有的接收回波进行方位向重构处理以获得非模糊的回波信号，时变的重构滤波器表示为：
P[f η ;∆x n (η)]=H-1[f η ;∆x n (η)]
其中，∆x n (η)表示第n个辅星和所选的参考辅星之间的时变间距；H[f η ;∆x n (η)]是一个预滤波器矩阵，矩阵中的各个元素表示为：
Figure 68692DEST_PATH_IMAGE018
其中，f η 表示方位向频率；v s 表示卫星速度；j为虚数。
7.根据权利要求6所述的基于多相位中心重构的星载多基SAR成像方法，其特征在于，所述步骤（7）包括：
利用外部数字高程模型数据，根据主星和参考辅星的运动轨迹数据
Figure 105918DEST_PATH_IMAGE019
和
Figure 509086DEST_PATH_IMAGE020
以及成像场景中心位置坐标
Figure 657171DEST_PATH_IMAGE021
，计算各个脉冲发射时刻的双基斜距历程，通过最小方差拟合得到等效单基模式下相对于场景中心点的最近斜距、等效速度和多普勒中心频率。
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