[發明專利]一種星載SAR指定緯度區域回波仿真方法

無效

• 申請號: 201010179060.6
• 申請日: 2010-05-17
• 公開（公告）號: CN101846740A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 楊威;李春升;陳杰;王鵬波
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40;G01S13/90
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 趙文利

1.一種星載SAR指定緯度區域回波仿真方法，其特征在于，包括以下幾個步驟：

步驟一：對星載SAR進行空間幾何關系建模；

衛星S位于衛星軌道上，衛星S的波束中心與地球表面相交于P點，P點為位波束瞄準點，衛星S、P點與地心O三點構成了一個三角形，衛星S與地心O的連線與地球表面交于E點，E點為星下點，經過地球的北極P_N與P點的經線與赤道相交于A點，經過地球的北極P_N與E點的經線與赤道相交于B點；升交點為C，近地點為K；

星下點E的軌跡形成星下點軌跡DE，DE為球大圓，經過P點與星下點軌跡DE平行的曲線為波束掃描點軌跡D′P，D、D′在同一根經線上，北極P_N與點D、D′形成一個大圓，與赤道相交于點F；

其中：

1)∠POA＝L為波束同地球表面的交點，即波束瞄準點所對應的緯度角；

2)∠PSO＝β為天線波束下視角；

3)∠COK＝ω為近地點幅角；

4)∠FOD＝i為軌道傾角；

5)為地心角；

6)∠EOC＝u為升交點幅角；

步驟二：通過給定的波位參數表獲取星載SAR回波仿真參數；

通過給定的波位參數表獲取衛星半長軸a，軌道傾角i，軌道偏心率e，近地點俯角ω，過近心點時刻τ，觀測目標區域緯度變化范圍L₁～L₂，天線波束下視角β，地球平均半徑R，地球引力場引力常數μ；

步驟三：獲取地心角和中間參數K；

在點S、E、P、O四點所確定的平面內獲取地心角如公式(1)所示：

設定P′_NO與DO垂直，并且P′_NO與地球表面相交于點P′_N，D、D′、P_N、P′_N在一個球大圓上，O′D′垂直P′_NO于點O′，則中間參數K如公式(2)所示：

步驟四：獲取角γ₁、角γ₂、升交點幅角u、真近心角f、偏心角E和平均近心角φ；設角γ₁＝∠P_NO′P，角γ₁如公式(3)所示：

設角γ₂＝∠D′O′P，角γ₂如公式(4)所示：

升交點幅角u如公式(5)所示：

真近心角f如公式(6)所示：

f＝u-ω??????????????????????(6)

偏心角E如公式(7)所示：

E=2·atan(1-e1+e·tan(f2))---(7)]]>

平均近心角φ如公式(8)所示：

φ＝E-e·sinE????????????????(8)

步驟五：確定回波仿真起始時刻t₁；

回波仿真起始時刻t₁如公式(9)所示：

t1=τ+φa3μ---(9)]]>

步驟六：確定回波仿真結束時刻t₂；

將步驟二中的緯度L2帶入步驟四中，將得到緯度L₂時的升交點幅角u、平均近心角φ帶入步驟五的式(9)中，得到回波仿真結束時刻t₂；

步驟七：根據回波仿真起始時刻t₁和回波仿真結束時刻t₂，進行星載SAR回波仿真；

在獲取回波仿真起始時刻t₁和回波仿真結束時刻t₂后，根據星地坐標六個轉換矩陣進行回波仿真的后續操作。