多方位角融合SAR图像中“扇形”旁瓣分析

来源：信号处理杂志 2024年第3期北京时间：

作者：王亚敏, 陈杰, 杨威, 曾虹程

摘要：随着相控阵天线电子扫描能力的提升，多方位角观测成为星载合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar， SAR）发展方向之一，从多维度提高目标信息解译能力。然而，在公开的多方位角融合SAR图像中存在较强的二维“扇形”旁瓣现象，且二维分布特点不同，容易造成目标误判。因此本文针对此旁瓣方向和多方位角观测目标分辨率开展研究。首先，概述了多方位角观测模式和特性，提出了基于CUDA并行加速的快速后向投影（Back Projection， BP）算法，高效率生成多方位角序贯SAR图像，避免耗时的图像配准和几何校正；其次，基于多方位角观测中斜距平面和地距平面的几何投影关系，重点分析了地距平面目标方位向、距离向分辨率和旁瓣方向，揭示了融合SAR图像中“扇形”旁瓣的形成机理，并解释了二维旁瓣特性不同的原因，基于此可反演获取该SAR图像时卫星和观测场景之间的几何关系，以及融合SAR图像数；最后，通过点目标和扩展目标仿真开展实验，结果表明方位斜视观测中，地距平面方位向、距离向分辨率理论分析精度优于0.02 m，旁瓣方向理论分析精度优于1o，验证了所提分析方法的正确性。

关键词：‍‍星载合成孔径雷达, 多方位角, 融合图像, “扇形”旁瓣