电子科技大学黄钰林获国家专利权
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龙图腾网获悉电子科技大学申请的专利一种基于多目标粒子群优化的多基SAR空间构型设计方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115951352B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-17发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202310058220.9,技术领域涉及:G01S13/90;该发明授权一种基于多目标粒子群优化的多基SAR空间构型设计方法是由黄钰林;杨海光;徐帆云;米晨阳;宋畅;毛德庆;张寅;杨建宇;张永超设计研发完成,并于2023-01-19向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于多目标粒子群优化的多基SAR空间构型设计方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种基于多目标粒子群优化的多基SAR空间构型设计方法,首先设定多基SAR空间构型设计参数,进行多基SAR回波模型建模,再进行多基SAR成像波数谱分析,其次,进行空间构型优化设计问题建模,输入空间构型优化设计问题系统参数与构型参数,初始化MOPSO,然后更新粒子群的速度和位置,最后通过迭代更新后输出优化构型。本发明的方法将空间构型设计问题转化为有约束的多目标优化问题,引入多目标粒子群优化算法进行求解,通过优化的空间构型实现了高分辨率成像,突破多基SAR空间构型的严格限制,在一定的时间和系统资源条件下,能够完成对多个雷达平台空间相对位置与飞行速度方向等运动参数的优化设计,实现在一定观测时间内获得更高分辨的图像。
本发明授权一种基于多目标粒子群优化的多基SAR空间构型设计方法在权利要求书中公布了:1.一种基于多目标粒子群优化的多基SAR空间构型设计方法,具体步骤如下: 步骤一、设定多基SAR空间构型设计参数; 步骤二、多基SAR回波模型建模; 步骤三、基于步骤二的回波模型进行多基SAR成像波数谱分析; 所述步骤三具体如下: 选取主接收机和第个接收机的波数谱分布进行分析; 其中,表示第个接收机形成的波数谱平行四边形的两个相邻边对应的向量,,分别表示主接收机和第个接收机形成的波数谱平行四边形的顶点,分别表示向量和向量之间的夹角;主接收机和从接收机的几个中间变量定义如下: 1; 2; 其中,分别表示发射机和主接收机所在的俯仰角;分别表示发射机和主接收机所在的方位角;分别表示主接收机,第个接收机和发射机到观测场景中心的距离;分别表示发射机、主接收机和第个接收机的速度;分别表示发射机沿轴的速度分量;分别表示主接收机沿轴的速度分量;表示主接收机的坐标;为速度偏差角,表示第个接收机的速度方向和坐标轴轴负方向之间的夹角; 波数谱平行四边形的起始顶点表示为: 3; 其中,表示发射信号的带宽; 决定了波数谱平行四边形在波数域中的分布位置,以其为顶点,发射机和某个接收机形成的波数谱平行四边形的两个相邻边对应的向量分别表示为: 4; 向量和之间的夹角对应波数谱平行四边形的两个相邻边的夹角,表示为: 5; 主接收机的回波形成的波数谱平行四边形的两个相邻边对应的向量为和,选择向量的方向作为新的投影坐标系中坐标轴的正方向;新的投影坐标系可以看作旋转的结果,具体表示为: 6; 其中,表示向量与坐标轴之间的夹角; 对于第个接收机,波数谱在方向上的投影切片表示为: 7; 其中,表示投影波数谱的极坐标,表示投影波数谱上某个点的极径;表示第个接收机的回波形成的波数谱;和表示第个接收机接收的回波信号投影至波数域后在波数域和方向的空间频率变量;表示狄拉克函数; 第个接收机在方向上的相干成像轮廓表示为: 8; 其中,表示点扩散函数,表示该点与选取的参考点目标之间的相对距离;表示变量的取值范围,具体为,表示第个接收机形成的波数谱变量分布范围的中心,表示第个接收机形成的波数谱在方向的投影带宽,当时表示在坐标轴正方向上的投影带宽; 当主从接收机形成的波数谱在坐标轴正方向上的投影相互重叠时,波数谱对应的点扩散函数不会存在主瓣分裂现象,分别表示主接收机和第个接收机形成的波数谱中心,表示在投影坐标系中两个波数谱中心在坐标轴正方向上的投影长度,分别表示在坐标轴正方向上的投影,分别表示主接收机和第个接收机形成的波数谱在坐标轴正方向上的投影带宽;当主从接收机形成的波数谱在坐标轴正方向上的投影相互分离时,表示第个接收机的平行四边形波数谱可能出现的位置的顶点,表示缺失数据的宽度,表示缺失数据的最大宽度,则的计算公式为: 9; 需要满足以下关系: 10; 其中,表示波数谱投影带宽的最小值; 波数谱的投影带宽以及的宽度对成像质量的影响可以通过点扩散函数的峰值旁瓣比显示,表示为: 11; 其中,表示由和的相对宽度共同确定的核函数; 步骤四、空间构型优化设计问题建模; 步骤五、空间构型优化设计问题系统参数与构型参数输入; 步骤六、初始化MOPSO; 步骤七、更新粒子群的速度和位置; 步骤八、基于步骤七的迭代更新后,输出优化构型。
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