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龙图腾网获悉中国人民解放军空军工程大学申请的专利一种基于双站模式的涡旋电磁波雷达三维成像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：CN114720980B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-04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：202210362314.0，技术领域涉及：G01S13/89；该发明授权一种基于双站模式的涡旋电磁波雷达三维成像方法是由梁佳;张群;罗迎;王聃;倪嘉成;李开明;齐子森;王志浩设计研发完成，并于2022-04-07向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于双站模式的涡旋电磁波雷达三维成像方法在说明书摘要公布了：本发明一种基于双站模式的涡旋电磁波雷达三维成像方法，步骤一：以UCA的圆心为原点构建直角坐标系，然后在X轴正方向上不同位置上设置两个独立的发射阵元，并分别与UCA接收单元构成两个收发通道TR1和TR2；步骤二：分别对两个双收发通道TR1和TR2的回波信号在距离维上采用匹配滤波，重构目标一维距离像；步骤三：分别对两个双收发通道TR1和TR2在模式数域上使用希尔伯特变换，消除贝塞尔函数平方项的影响，然后采用FFT变换重构一维方位角像；步骤四：对TR1和TR2得到的距离和方位角联合并求解目标的真实距离和俯仰角，重构目标空间三维坐标。可以在不增加阵列结构复杂度的情况下实现对小俯仰角目标的高分辨，且方法计算量明显优于MUSIC算法。

本发明授权一种基于双站模式的涡旋电磁波雷达三维成像方法在权利要求书中公布了：1.一种基于双站模式的涡旋电磁波雷达三维成像方法，包括下列步骤： 步骤一：以UCA的圆心为原点构建直角坐标系，然后在X轴正方向上不同位置上设置两个独立的发射阵元，并分别与UCA接收单元构成两个收发通道TR1和TR2； 步骤二：分别对两个收发通道TR1和TR2的回波信号在距离维上采用匹配滤波，重构目标一维距离像； 步骤三：分别对两个收发通道TR1和TR2在模式数域上使用希尔伯特变换，消除贝塞尔函数平方项的影响，然后采用FFT变换重构一维方位角像； 所述的步骤三具体包括下述步骤： 首先对回波信号做希尔伯特变换，然后再在模式数域上对回波信号进行快速傅里叶变换，回波信号频率的位移得到了有效的消除，在方位像成像结果中只存在目标的真实方位角信息； 在频率-模式数域上经上述处理后，可得到距离和方位角的二维成像结果，根据公式12可知，求解得到的方位角与目标散射点的方位角φm相同，距离Rm不等于目标散射点距离rm而是包含目标散射点的空间三维信息；从表达式来看，d为已知量，同时目标方位角φm也可以求解得到，则M个目标散射点的距离可以表示为： r+A·θ＝R14 其中r＝[r1,r2,…rm]T是目标散射点距离向量，是方程组权重系数向量，θ＝[sinθ1,sinθ2,…sinθm]是关于散射点俯仰角的向量，R＝[R1,R2,…Rm]T是求解的距离向量； 通道TR1与通道TR2在频率上满足正交关系，收发通道中心载频分别为f1、f2，对于TR2回波数据采用上述处理方法，可得到目标距离Rm′与方位角φm，其中对通道TR2来说，M个散射点的距离可以表示为： r+A′·θ＝R′15 其中其中R′＝[R1′,R2′,…Rm′]T； 联合公式14、15可以求解出目标的俯仰角为： 在求解出目标俯仰角θ＝[sinθ1,sinθ1,…,sinθm]后，通过公式14或 15求解目标距离r； 步骤四：对TR1和TR2得到的距离和方位角联合并求解目标的真实距离和俯仰角，重构目标空间三维坐标，形成三维成像； 所述的步骤四具体包括下述步骤： 对目标散射点进行三维重构，需要从公式14求解出目标散射点的距离和俯仰角；对于M个目标散射点而言，则需要求解M组rm,φm，公式14-16可知，目标距离信息R中包含了目标三维坐标信息，在方位角满足可分辨的前提下，俯仰角的分辨能力决定于目标距离分辨率，若要求俯仰角的分辨力不低于Δθ，则需要满足： Δx＝sinθm+Δθ-sinθm≥ρR17 已知距离分辨率其中B为发射信号带宽，则可知俯仰角的分辨率与信号带宽成反比，若俯仰角分辨力为Δθ，则发射信号带宽B需满足考虑俯仰角θ在的不同区间范围内Δx的值是不同的；通过模式数域快速傅里叶变换已得到目标散射点方位角并根据公式14-17求解得到目标散射点实际距离r和俯仰角θ，重构目标散射点在球坐标系下的三维成像结果。

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