逆合成孔径激光雷达机动目标运动补偿成像算法

作者：李建; 王鲲鹏; 晋凯; 徐晨; 付瀚初; 魏凯

来源：光学学报, 2021, 41(19): 223-232.

• 遥感
• 逆合成孔径激光雷达
• 运动补偿
• Nelder-Mead单纯形法
• 粒子群优化算法
• 参数估计

逆合成孔径激光雷达(ISAL)成像运动补偿中,包络对齐的精度直接影响了相位误差估计精度。当目标速度和加速度较大时,距离包络严重倾斜且相位误差较大,图像无法进行良好聚焦。针对上述问题,在高精度成像模型的基础上提出了一种基于Nelder-Mead单纯形法和粒子群优化的全局联合运动误差补偿算法。首先,利用单纯形法估计目标速度,完成包络对齐。然后,将包络对齐过程获得的目标速度作为相位误差估计中参数初始化的约束条件。最后,用粒子群优化算法对各运动参数进行全局搜索并得到最优解,实现高精度运动参数估计及高阶相位误差补偿,得到聚焦良好的二维图像。实验结果表明,本算法的参数估计误差主要分布在±0.2%以内,参数估计精度和抗噪声性能均优于传统ISAL成像算法。

• 单位
  中国科学院光电技术研究所; 北京跟踪与通信技术研究所; 中国科学院大学