[發明專利]一種SAR衛星模擬在軌載荷數據獲取系統及獲取方法

有效

• 申請號: 201710165663.2
• 申請日: 2017-03-20
• 公開（公告）號: CN106842157B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 安亮;于忠江;張慶君;劉勇;劉滕沖;侯銳;胡杰;田方;向永清;齊天樂
• 申請（專利權）人: 北京空間飛行器總體設計部
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40;B64G7/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 陳鵬

1.一種SAR衛星模擬在軌載荷數據獲取系統，其特征在于：包括SAR衛星、任務規劃計算機、導航信號模擬器、姿軌控地面設備、測控地面設備、SAR回波模擬器和載荷數據接收設備；任務規劃計算機根據成像規劃計算并存儲回波數據，調度各測試設備與模擬器協同工作；導航信號模擬器向SAR衛星輸出導航衛星信號，模擬SAR衛星在軌實際預期接收到的導航衛星信號，傳遞SAR衛星運行軌道，輔助SAR衛星定位定軌；姿軌控地面設備輸出一系列姿態敏感器激勵信號輔助SAR衛星確定自身姿態，同時姿態敏感器激勵信號還受來自SAR衛星的姿態執行機構反饋信號控制，形成閉環；測控地面設備用于向SAR衛星發送遙控指令并接收遙測參數；SAR回波模擬器按預定成像計劃接收雷達信號與SAR衛星同步工作，并向SAR衛星發送回波信號；載荷數據接收設備接收SAR衛星發出的載荷數據信號，并進行接收解調與復原。

2.根據權利要求1所述的一種SAR衛星模擬在軌載荷數據獲取系統，其特征在于：所述的SAR回波模擬器包括雷達信號接收單元和回波數據播放單元；雷達信號接收單元接收SAR衛星雷達信號并將其轉換為同步信號，用于確定回波信號的發送時機；回波數據播放單元根據任務規劃計算機存儲的回波數據與雷達信號接收單元提供的發送時機，將回波數據調制為回波信號并周期性發送給SAR衛星。

3.一種利用權利要求1所述系統進行SAR衛星模擬在軌載荷數據獲取的方法，其特征在于包括下列步驟：

1)根據SAR衛星成像參數，制作SAR回波數據，并存儲在任務規劃計算機中；

2)導航信號模擬器與姿軌控地面設備同步輸出在軌模擬飛行相關激勵給SAR衛星，執行模擬在軌飛行；

3)向SAR衛星發送成像規劃指令，傳遞成像模式、雷達工作參數信息、成像時刻、成像時長、成像過程姿態信息與下傳載荷數據時刻；

4)到達預定SAR衛星成像時刻時，向SAR衛星發送回波信號；SAR衛星連同成像模式信息、雷達工作參數信息、成像時刻、成像時長信息、成像過程定位定軌信息、姿態信息共同打包形成載荷數據；

5)到達預定SAR衛星下傳載荷數據時刻時，載荷數據接收設備接收SAR衛星發出的載荷數據信號，進行接收解調與復原，完成載荷數據接收。

4.根據權利要求3所述的一種SAR衛星模擬在軌載荷數據的獲取方法，其特征在于：所述的SAR衛星成像參數包括成像模式、SAR衛星運行軌道、SAR衛星成像時刻與時長、SAR衛星成像過程姿態信息與所需模擬的圖像內容。

5.根據權利要求3所述的一種SAR衛星模擬在軌載荷數據的獲取方法，其特征在于：所述步驟2)中執行模擬在軌飛行的具體過程為：

21)對導航信號模擬器、姿軌控地面設備與SAR衛星統一時鐘；

22)將初始軌道信息通過測控地面設備發送給SAR衛星；

23)將初始軌道信息發送給導航信號模擬器；將初始軌道信息、初始姿態信息發送給姿軌控地面設備；

24)發布開始模擬在軌飛行的時刻，導航信號模擬器、姿軌控地面設備與SAR衛星同時開始模擬在軌飛行。

6.根據權利要求3或4或5所述的一種SAR衛星模擬在軌載荷數據的獲取方法，其特征在于：所述步驟4)中形成載荷數據的具體過程為：

41)到達預定SAR衛星成像時刻時，SAR衛星開始按照規劃的雷達工作參數信息向SAR回波模擬器發送雷達信號，并接收回波信號；

42)SAR回波模擬器中的雷達信號接收單元接收到雷達信號，轉換為同步信號傳遞給回波數據播放單元；回波數據播放單元根據任務規劃計算機提供的雷達工作參數信息，同步地向SAR衛星發送回波信號；

43)SAR衛星綜合回波信號、成像模式信息、雷達工作參數信息、成像時刻、成像時長信息、成像過程定位定軌信息、姿態信息，按照一個雷達脈沖重復周期一幀的速率，形成載荷數據，并將其存儲起來。