本发明属于雷达信号处理，具体涉及一种基于高轨sar图像自聚焦的轨道误差估计与更新成像。
背景技术：
1、高轨合成孔径雷达(synthetic aperture radar，sar)系统是位于地球同步轨道上的主动式雷达，具有超长的合成孔径时间，不受地理条件以及气象条件影响，可实现对特定区域长时侦查，因此在目标成像和观测等方面发挥着重要作用。伴随着高分辨率星载sar的发展，轨道误差已经成为制约星载sar分辨率提高的决定性因素，其作为一种重要的误差源，会对sar的成像结果造成影响，是影响图像质量的主要限制因素之一。为了消除轨道误差，已经发展了多种方法。
2、当前消除轨道误差的主要方式为精密定轨技术。精密定轨技术建立了基于卫星本体结构的精密定轨误差模型，通常在获得gps系统记录卫星轨道数据后进行补偿时使用。但是因为高轨sar卫星轨道高度较高，位于gps定位系统的圈层之外，使用定位系统的卫星数据会导致较大的位置误差；由于精密定轨技术是gps定位系统得到的数据进行场景的模拟，然后再进行成像，模拟建模的过程中也会带来部分误差。这导致精密定轨技术成像质量精度不高，无法满足成像要求。
技术实现思路
1、本发明实施例提供了一种基于高轨sar图像自聚焦的轨道误差估计与更新成像方法，可以解决精密定轨技术成像质量精度不高，无法满足成像要求的问题。
2、第一方面，本发明实施例提供的一种于高轨sar图像自聚焦的轨道误差估计与更新成像方法，所述方法包括：
3、按照子孔径划分合成孔径雷达sar回波数据，得到多个子孔径回波数据；
4、根据子孔径回波数据对每个距离子场景进行成像，并根据距离子场景图像确定每个距离子场景的全孔径相位误差，其中，全部的距离子场景构成待观测的成像场景；
5、根据全孔径相位误差反演轨道的三维误差；
6、根据三维误差更新轨道数据得到更新后的轨道数据，并根据更新后的轨道数据进行成像得到探测图像。
7、在第一方面的一种可能的实现方式中，可以对sar回波数据进行脉冲压缩处理得到脉压后的sar回波数据；按照子孔径划分脉压后的sar回波数据得到脉压后的子孔径sar回波数据；将脉压后的子孔径sar回波数据和窗函数进行点积，得到子孔径回波数据。
8、在第一方面的一种可能的实现方式中，可以根据子场景图像，利用最大对比度自焦距方法计算距离子场景中每个子孔径的最大对比度相位误差；拼接同一距离子场景中所有子孔径的最大对比度相位误差，并计算每个最大对比度相位误差的梯度；根据同一距离子场景中相邻两个子孔径重叠的脉冲的最大对比度相位误差的梯度，确定最大对比度相位误差的梯度的线性分量；根据线性分量对最大对比度相位误差进行相干组合得到距离子场景的全孔径相位误差。
9、在第一方面的一种可能的实现方式中，可以根据每个距离子场景的全孔径相位误差，利用最小二乘法反演轨道的三维误差。
10、在第一方面的一种可能的实现方式中，轨道的三维误差可以满足下述公式：
11、
12、其中，ta为方位向时刻，e()为轨道的三维误差，ρ()为每个方位向时刻从天线相位中心到所有距离子场景中心的瞬时单位矢量，λ为波长，ψe()为全孔径相位误差矩阵，全孔径相位误差矩阵的第k个列向量为第k个距离子场景的全孔径相位误差。
13、在第一方面的一种可能的实现方式中，可以在轨道数据中减去三维误差补偿，得到更新后的轨道数据。
14、在第一方面的一种可能的实现方式中，距离子场景可以是对待观测的成像场景进行均匀等距划分得到的。
15、第二方面，本发明实施例提供了一种基于高轨sar图像自聚焦的轨道误差估计与更新成像装置，所述装置包括：
16、回波数据处理模块，回波数据处理模块用于按照子孔径划分合成孔径雷达sar回波数据，得到多个子孔径回波数据；
17、全孔径相位误差估计模块，全孔径相位误差估计模块用于根据子孔径回波数据对每个距离子场景进行成像，并根据距离子场景图像确定每个距离子场景的全孔径相位误差，其中，全部的距离子场景构成待观测的成像场景；
18、轨道三维误差反演模块，轨道三维误差反演模块用于根据全孔径相位误差反演轨道的三维误差；
19、轨道更新模块，轨道更新模块用于根据三维误差补偿、更新轨道数据得到更新后的轨道数据；
20、探测成像模块，探测成像模块用于根据更新后的轨道数据进行成像得到探测图像。
21、第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，其中，存储器用于存储计算机程序；处理器可以用于执行存储在存储器中的计算器程序(指令)，以实现上述第一方面的方法。
22、第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质内存储由计算机程序，当计算机程序被执行时，可以实现如上述第一方面的方法。
23、本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：根据本发明提供的方法，通过sar回波数据直接计算轨道的误差，而不是通过gps数据计算轨道的误差，能够避免通过gps监测卫星数据带来的位置误差；通过子孔径回波数据对场景直接成像，而不是先建模再模拟成像，能够避免模拟过程中的精度损失；从而提高轨道精度和成像精度。
1.一种基于高轨sar图像自聚焦的轨道误差估计与更新成像方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照子孔径划分合成孔径雷达sar回波数据，得到多个子孔径回波数据，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据距离子场景图像确定每个所述距离子场景的全孔径相位误差，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述全孔径相位误差反演轨道的三维误差，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述轨道的三维误差满足下述公式：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述三维误差更新轨道数据得到更新后的轨道数据，包括：
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述距离子场景是对所述待观测的成像场景进行均匀等距划分得到的。
8.一种基于高轨sar图像自聚焦的轨道误差估计与更新成像装置，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被所述电子设备执行时实现如权利要求1-7任一项所述的方法。
