[發明專利]地球同步軌道SAR衛星猝發成像工作的方法

在審

• 申請號: 201710056721.8
• 申請日: 2017-01-25
• 公開（公告）號: CN106646473A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 陳國忠;陳筠力;徐敏;路瑞峰
• 申請（專利權）人: 上海衛星工程研究所
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及一種猝發成像工作的方法，具體地，涉及一種地球同步軌道SAR衛星猝發成像工作的方法。

背景技術

地球同步軌道SAR(Synthetic Aperture Radar，合成孔徑雷達)衛星的最大特點在于其具備較高的時間分辨率，具有對重點區域的準實時觀測能力，這就要求SAR系統具備連續工作的能力。然而，受星載電源技術與能力限制，如果按照傳統的星載SAR工作體制，無法滿足SAR系統大功率、長時間工作的能源需求。因此，需要根據地球同步軌道SAR衛星的任務需求和技術特點，開展新體制、新技術研究，突破傳統的工作體制，在保證能量需求平衡和技術指標要求的前提下，又能實現全測繪帶連續觀測。

地球同步軌道SAR衛星近似六倍于地球半徑的軌道高度導致了地球自轉成為不可忽略的因素，從而引起了波束地面速度和目標多普勒歷程的不規則性，最終導致在衛星運行的不同位置上全孔徑方位分辨率也不相同，不宜采用傳統的星地等效模型，需利用精確的衛星軌道模型和地球橢球模型分析目標多普勒特性，進行全軌的方位分辨率分析。另外，全孔徑觀測雖然可達到高分辨率，但是其數據率過高，距離徙動量過大，使得成像難以實現。為了保證觀測帶內的分辨率的一致性和簡化成像處理的難度，也需要研究和設計新的工作體制。

目前沒有發現同本發明類似技術的說明或報道，也尚未收集到國內外類似的資料。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種地球同步軌道SAR衛星猝發成像工作的方法，解決上述技術問題，且適應地球同步軌道連續監測需求，時序合理，滿足技術指標和能源需求。

根據本發明的一個方面，提供一種地球同步軌道SAR衛星猝發成像工作的方法，其特征在于，所述地球同步軌道SAR衛星猝發成像工作的方法包括以下步驟：

步驟一，根據系統任務需求設計地球同步軌道SAR衛星的軌道；

步驟二，根據軌道參數，仿真分析得到地球同步軌道SAR衛星波束地面速度變化規律和SAR衛星多普勒帶寬變化規律，并得到地球同步軌道SAR衛星方位分辨率變化規律；

步驟三，依據地球同步軌道SAR衛星波束地面速度變化規律并根據地球同步軌道SAR衛星猝發成像工作模式，設計工作子孔徑時序，最終得到地球同步軌道SAR衛星全軌工作時序，實現全測繪帶連續觀測。

優選地，所述地球同步軌道SAR衛星猝發成像工作的方法采用猝發成像工作體制。

優選地，所述地球同步軌道SAR衛星猝發成像工作的方法采用子孔徑工作體制。

優選地，所述地球同步軌道SAR衛星的軌道根據覆蓋區域、覆蓋范圍、重訪時間要求，主要對衛星軌道的定點位置、軌道傾角和軌道偏心率進行設計；然后根據設計的軌道，結合載荷參數分析覆蓋性能。

優選地，所述步驟三基于地球模型和軌道模型，分析地球同步軌道SAR系統全孔徑分辨率變化情況；并針對指標要求的條帶成像和掃描成像兩種工作模式計算特定分辨率條件下的工作子孔徑時序，設計滿足觀測帶內分辨率一致的地球同步軌道SAR衛星工作體制。

與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：本發明首先解決了由于合成孔徑時間長而帶來的成像處理面臨的弱相干、軌道彎曲等難題，從而使得現有的成像算法通過適當的修改即可適用于地球同步軌道SAR的成像，大大降低了地球同步軌道SAR成像處理開發研究的難度，促進了地球同步軌道SAR的工程應用進程。其次本發明降低了地球同步軌道SAR衛星的合成孔徑成像工作時間，使其降低到了衛星電源可實現的工程范圍內，從而解決了地球同步軌道SAR連續工作的問題，實現了對重點地區持續觀測成像的工程問題，提升了地球同步軌道SAR衛星的應用效能，擴展了地球同步軌道SAR衛星的應用前景。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯：

圖1為地球同步軌道SAR衛星猝發成像工作示意圖。

圖2為地球同步軌道SAR衛星波束地面速度變化規律的示意圖。

圖3為SAR衛星多普勒帶寬變化規律的示意圖。

圖4為地球同步軌道SAR衛星方位分辨率變化規律的示意圖。

圖5為地球同步軌道SAR衛星全孔徑時間變化規律的示意圖。

圖6為地球同步軌道SAR衛星全孔徑時間變化規律的示意圖。

圖7為子孔徑模式對距離徙動的改善的示意圖。

具體實施方式