本发明专利涉及计算机，具体而言，涉及一种机载sar航线规划方法、装置及电子设备和存储介质。
背景技术：
1、sar(synthetic aperture radar)，即合成孔径雷达，是一种主动式的对地观测系统，按搭载平台最初可分为机载sar和星载sar两种类型，其中机载sar通常安装在飞机上，而星载sar则安装在卫星上，用于全天时、全天候对地实施观测、并具有一定的地表穿透能发力；随着技术的不断发展，渐渐地出现了弹载sar、地基sar、无人机sar、临近空间平台sar、手持式设备等多种形式平台搭载的合成孔径雷达，这使得sar系统在灾害监测、环境监测、资源勘查、农作物估产、测绘和军事等方面的应用上具有独特的优势，可发挥其他遥感手段难以发挥的作用，因此越来越受到世界各国的重视。
2、合成孔径雷达的工作原理主要基于雷达与目标的相对运动，它首先在飞行航线上形成一系列小孔径天线，通过这些天线在目标上移动，用以接收同一地物的回波信号，因每个天线在不同位置接收的回波信号具有不同的时间、相位和强度，通过将这些信号经过相干处理，形成相干影像，然后进行相位校正，使各单元信号同相相加，从而合成一个等效的合成孔径天线的接收信号，同时地物的反射波由合成线阵天线接收，与发射载波作进行相干解调，并按不同距离单元记录在照片上，最后用相干光照射照片聚焦成像，从而获得高分辨率的成像雷达。
3、目前的机载sar已经可以实现小型化，不仅可以被安装在飞机上，还可以被搭载在轻小无人机平台和微小卫星上，这样便可以执行以前只有大型平台才能完成的任务，同时小型化的机载sar具有高分辨率和高方位分辨力，能够模拟拟一条拐弯般的运动轨迹，构成一个极长的合成孔径，从而获得较高的分辨率和轮廓清晰度；同时，在利用sar成像时，地面目标的位置在方位向上是按平台飞行的时序记录成像，在距离向上是按地面目标反射信息先后顺序记录成像，因此距离向上斜距投影成像的几何特点是sar影像与中心投影或扫描类多中心投影的光学影像产生差异的根本原因，而为了减小差异产生带来的影响，需要无人机实际的飞行路线与预定航线实现重合。
4、但是，与星载sar不同，由于飞机在实际飞行中受到气流的影响，以及飞机自身性能的限制，飞机的实际飞行状态难以保持匀速直线运动，尤其对于机体小、重量轻、航高低、航速慢的无人机来说，空气气流会对无人机的速度、偏流角等造成极大影响，使得无人机在航测时易受横风干扰，偏离预定航线，进而造成俯冲和横滚角过大、航拍影像易产生畸变，从而形成图像散焦的问题，极大地影响图像质量；因而在航线规划时应使航向平行于风向，需要尽可能减少横风对无人机飞行的干扰。
5、因此，本发明旨在设计提供一种机载sar航线规划方法、装置及电子设备和存储介质，用以解决上述问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种机载sar航线规划方法、装置及电子设备和存储介质，该发明能够获取目标区域两个侧视方向的sar影像，用于制作sar正射影像，同时所规划的航线最大程度规避了侧风对于无人机飞行姿态的影响，也避免了因地形起伏过大及高层建筑物遮挡形成的阴影区域造成sar正射影像孔洞。
2、本发明是这样实现的，一种机载sar航线规划方法，包括以下步骤：
3、s1、获取目标区域地理空间范围，构建面状缓冲区，得到任务区域；
4、s2、构建基于sar侧视成像特点模型，获取任务参数，规划覆盖任务区域的扫描带；
5、s3、取每条扫描带中心线为所述扫描带的等效中心投影成像扫描航线；
6、s4、计算航带偏移量；
7、s5、以扫描带中心线为基准，将等效中心投影成像扫描航线向两侧分别平行偏移航带偏移量，得到该扫描段的机载sar航线航段；
8、s6、判断是否规划完所有扫描带，若已规划完所有扫描带，则按顺序连接所有机载sar航线航段，得到任务区域机载sar航线，否则，获取下一扫描带，并跳转到步骤s3。
9、进一步，所述步骤s2中规划覆盖任务区域的扫描带是首先通过任务参数确定飞行相对航高参数，其次根据sar载荷参数和飞行相对航高参数计算得到sar扫描带宽，然后由旁向重叠率和sar扫描带宽计算得到扫描带间距，最后根据扫描带间距计算得到完全覆盖任务区域的扫描带条数。
10、进一步，所述sar扫描带宽的计算公式为：
11、ab＝h·[tan(α+θ)-tanα]
12、所述扫描带间距的计算公式为：
13、δ＝ab·(1-γ)
14、其中，ab为扫描带宽，δ为扫描带间距，h为飞行航高，α为sar起始入射角，θ为sar波束宽度，γ为旁向重叠率。
15、进一步，所述步骤s4中航带偏移量的计算公式为：
16、
17、其中，cd为偏移量，h为飞行航高，α为sar起始入射角，θ为sar波束宽度。
18、进一步，所述步骤s2中的任务参数分别为旁向重叠率、距离向分辨率和方位向分辨率。
19、本发明还提供一种机载sar航线规划装置，包括任务规划模块、扫描带规划模块、扫描航线规划模块、航线连接模块和航线检校模块；
20、所述任务规划模块用于获取任务区域和任务参数；
21、所述扫描带规划模块用于获取实时气象信息，结合机载sar设备参数和任务参数完成扫描规划；
22、所述扫描航线规划模块用于规划机载sar扫描航线航段；
23、所述航线连接模块用于将规划后的机载sar扫描航线航段进行连接，得到机载sar扫描航线；
24、所述航线检校模块用于检校机载sar扫描航线的可行性。
25、进一步，所述任务规划模块包括任务区域获取单元和任务参数获取单元；
26、所述任务区域获取单元用于获取目标区域的地理空间范围，并根据目标形状特征构建缓冲区，处理得到任务区域；所述任务参数获取单元用于获取任务参数。
27、进一步，所述扫描带规划模块包括气象参数获取单元和扫描带参数计算单元；
28、所述气象参数获取单元用于获取实时气象信息，通过采集计算任务区域一定时间段内的平均风向作为扫描带规划方向，将扫描带沿平均风向平行敷设，以最大程度减小侧风对无人机飞行姿态造成的影响；所述扫描带参数计算单元用于获取机载sar设备参数计算扫描带宽，结合任务参数计算覆盖任务区域所需扫描带数量，完成扫描带规划。
29、进一步，所述扫描航线规划模块用于包括等效中心投影成像航线规划单元和自适应sar航带偏移单元；
30、所述等效中心投影成像航线规划单元用于对规划好的扫描带按中心投影成像模型进行航线规划，生成初始扫描航线，所述自适应sar航带偏移单元用于计算扫描带对应的航带偏移量，并对初始扫描航线进行偏移，生成sar扫描航线。
31、进一步，所述航线连接模块包括多旋翼航线连接单元、固定翼航线连接单元和特殊航线连接单元；
32、所述多旋翼航线连接单元用于根据多旋翼飞机特性，生成多旋翼连接航线，所述固定翼航线连接单元根据固定翼无人机特性，生成固定翼连接航线，所述特殊航线连接单元用于根据相应任务的特殊要求，生成符合需求的连接航线。
33、进一步，所述航线检校模块包括高程检校单元、禁飞区检校单元和特殊航线检校单元；
34、所述高程检校单元用于检查航线高度是否有撞地风险，所述禁飞区检校单元用于检查航线是否在飞行运行区域内，所述特殊航线检校单元用于检查航线是否满足特殊航线任务需求。
35、本发明还提供一种机载sar航线规划电子设备，包括至少一个处理器；以及与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令用于被所述处理器执行以实现一种机载sar航线规划方法。
36、本发明还提供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指令，所述计算机指令用于被所述计算机执行以实现一种机载sar航线规划方法。
37、本发明还提供一种机载sar航线规划计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现一种机载sar航线规划方法。
38、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
39、1、本发明所提出的一种机载sar航线规划方法、装置及电子设备和存储介质，可以获取目标区域两个侧视方向的sar影像，用于制作sar正射影像，同时所规划的航线最大程度的规避了侧风对于无人机飞行姿态的影响，也避免了因地形起伏过大及高层建筑物遮挡形成的阴影区域造成sar正射影像空洞；
40、2、本发明中构建的基于sar侧视成像特点模型，能够与现有基于中心投影模型的无人机航线规划方法相兼容，同时通过对初始航线进行适当的偏移，得到适宜的机载sar任务航线，结合三角函数关系，便于直接求出扫描宽带，扫描带间距和航地偏移量参数值；
41、3、本发明中所提出一种机载sar航线规划装置中的扫描带规划模块包括气象参数获取单元，通过气象参数获取单元能够调用气象数据的api接口，便于获取实时气象信息，同时通过采集计算任务区域一定时间段内的平均风向作为扫描带规划方向，将扫描带沿平均风向平行敷设，能够以最大程度减小侧风对无人机飞行姿态造成的影响；
42、4、本发明中所提出一种机载sar航线规划装置中的航线检校模块包括高程检校单元、禁飞区检校单元和特殊航线检校单元，其中高程检校单元能够用于检查航线高度是否有撞地风险，禁飞区检校单元能够用于检查航线是否在飞行运行区域内，特殊航线检校单元能够用于检查航线是否满足特殊航线任务需求，通过三个单元的检校能够精确的分析当前规划的机载sar扫描航线，用以检校机载sar扫描航线的可行性。
1.一种机载sar航线规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种机载sar航线规划方法，其特征在于，所述步骤s2中规划覆盖任务区域的扫描带是首先通过任务参数确定飞行相对航高参数，其次根据sar载荷参数和飞行相对航高参数计算得到sar扫描带宽，然后由旁向重叠率和sar扫描带宽计算得到扫描带间距，最后根据扫描带间距计算得到完全覆盖任务区域的扫描带条数。
3.根据权利要求2所述的一种机载sar航线规划方法，其特征在于，所述sar扫描带宽的计算公式为：
4.根据权利要求1所述的一种机载sar航线规划方法，其特征在于，所述步骤s4中航带偏移量的计算公式为：
5.根据权利要求1所述的一种机载sar航线规划方法，其特征在于，所述步骤s2中的任务参数分别为旁向重叠率、距离向分辨率和方位向分辨率。
6.一种机载sar航线规划装置，其特征在于，包括任务规划模块、扫描带规划模块、扫描航线规划模块、航线连接模块和航线检校模块；
7.根据权利要求6所述的一种机载sar航线规划装置，其特征在于，所述任务规划模块包括任务区域获取单元和任务参数获取单元；
8.根据权利要求6所述的一种机载sar航线规划装置，其特征在于，所述扫描带规划模块包括气象参数获取单元和扫描带参数计算单元；
9.根据权利要求6所述的一种机载sar航线规划装置，其特征在于，所述扫描航线规划模块用于包括等效中心投影成像航线规划单元和自适应sar航带偏移单元；
10.根据权利要求6所述的一种机载sar航线规划装置，其特征在于，所述航线连接模块包括多旋翼航线连接单元、固定翼航线连接单元和特殊航线连接单元；
11.根据权利要求6所述的一种机载sar航线规划装置，其特征在于，所述航线检校模块包括高程检校单元、禁飞区检校单元和特殊航线检校单元；
12.一种机载sar航线规划电子设备，其特征在于，包括至少一个处理器；以及与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令用于被所述处理器执行以实现权利要求1-5中任一项所述的一种机载sar航线规划方法。
13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于被所述计算机执行以实现权利要求1-5中任一项所述的一种机载sar航线规划方法。
14.一种机载sar航线规划计算机程序产品，其特征在于，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5中任一项所述的一种机载sar航线规划方法。
