[發明專利]一種雙基地SAR的空間同步方法

有效

• 申請號: 201210454326.2
• 申請日: 2012-11-14
• 公開（公告）號: CN102967851A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 黃鈺林;羅華;王園園;杜雨洺;楊建宇;楊海光
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01S7/02
• 分類號: G01S7/02
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙) 51227
• 代理人: 周永宏

1.一種雙基地SAR的空間同步方法，具體包括如下步驟：

步驟1、參數初始化，所述參數包括：載機平臺所在位置的GPS空間坐標信息分別對應載機平臺的經度、緯度和高程；目標空間所在位置的GPS空間坐標信息分別對應目標空間的經度、緯度和高程；載機平臺的姿態信息（α_t,β_t,γ_t），對應載機平臺的航向角、仰俯角和滾動角；

步驟2、定位信息傳遞及空間坐標轉換，具體包括如下分步驟：

步驟2a）、WGS-84坐標系到空間直角坐標系的轉換，具體通過如下過程實現：

假設平臺的GPS空間坐標信息為可以得到其在空間直角系中的坐標(x,y,z)：

其中：R_e是橢球半長軸，R_g是卯酉曲率半徑，O是地心地球固連坐標系原點，ε²是偏心率；

根據步驟1）載機平臺的GPS空間坐標信息以及已知的目標的GPS空間坐標信息由(1)、(2)、(3)式可得載機平臺和目標在空間直角系中的坐標分別為(x_t,y_t,z_t)，(x_p,y_p,z_p)；

步驟2b）空間直角坐標系到載機地理坐標系的轉換，具體通過如下過程實現；

目標在載機平臺地理坐標系的坐標為(x_g,y_g,z_g)，有：

步驟2c）、載機地理坐標系到載機坐標系的轉換，具體通過如下過程實現：

x_z=cosαcosβx_g+cosβsinαy_g-sinβz_g??????????????????????????????????????????????(5)

y_z=(-cosγsinα+cosαsinβsinγ)x_g+(cosαcosγ+sinαsinβsinγ)y_g+cosβsinγz_g????(6)

z_z=(cosαcosγsinβ+sinαsinγ)x_g+(cosγsinαsinβ-cosαsinγ)y_g+cosβcosγz_g?????(7)

其中，α、β和γ含義說明如下：X軸在水平面的投影與正北方向的夾角稱為偏航，航向角為α，并以順時針方向為正；X軸與水平面得夾角稱為仰俯角β，并以機頭向上為正向；載機XZ平面與包含X軸的鉛垂面之間的夾角稱為滾動角γ，并以右側機翼向下為正；通過式(5)、(6)、(7)的計算得到目標在載機坐標系中的位置信息(x_z,y_z,z_z)；

步驟2d）、載機坐標系到雷達參考坐標系的轉換，具體通過如下過程實現：

目標在載機坐標系下的方位角A；目標相對載機平臺平面的仰俯角E：

有：

A=arctan(yzxz)---(8)]]>

E=arctan(zzxz2+yz2)---(9)]]>

計算得到載機平臺的天線相對于目標的角度信息：A和E。

步驟3、天線波束對準：

根據步驟1和2，得到發射端的天線對準目標區域中心的指向控制系數A1、E1和接收端的天線對準目標區域中心的指向控制系數A2、E2，將發射端天線對目標區域中心的指向控制系數A1、E1和接收端的天線對目標區域中心的指向控制系數A2、E2分別傳給發射端和接收端的天線伺服器即可完成天線指向的調整，實現雙基地SAR的空間同步。