[發明專利]基于內定標數據的星載合成孔徑雷達天線方向圖獲取方法

有效

• 申請號: 201710344355.6
• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN107340434B
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 王海濤;許麗穎;張久玲;姜巖;薛伶玲;范季夏;朱鴻昌
• 申請（專利權）人: 上海衛星工程研究所
• 主分類號: G01R29/08
• 分類號: G01R29/08;G01R29/10;G01S7/40
• 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

本發明公開了一種基于內定標數據的星載合成孔徑雷達天線方向圖獲取方法，其包括以下步驟：步驟一，地面單機產品測試時分別獲取星載合成孔徑雷達天線定標網絡各定標通道的幅相誤差數據和典型位置天線子陣方向圖；步驟二，選擇合適的帶寬、脈寬等雷達工作參數，在雷達系統單T/R測試定標工作模式下，逐一獲取并記錄天線陣面每個T/R通道的發射/接收脈沖定標信號等。本發明在無天線近場測量系統的前提下實現了對相控陣天線方向圖性能(近中頻或帶內平均)的驗證測試，解決了傳統雷達衛星相控陣天線在整星測試各階段方向圖性能無有效考核驗證手段的問題，大大提高了整星階段雷達載荷的測試效率，縮短了整星的研制周期。

技術領域

本發明涉及一種雷達衛星整星雷達載荷測試方法，特別是涉及一種基于內定標數據的星載合成孔徑雷達天線方向圖獲取方法。

背景技術

合成孔徑雷達是一種工作在微波段的主動式遙感器。它不受日照和天氣條件等因素影響，可全天時、全天候對地觀測成像，因而在災害監測、環境和海洋監測、資源勘察、農作物估產、測繪和軍事等方面具有獨特的應用優勢，具有其它遙感器不可替代的作用。

平面有源相控陣天線由于具備發射峰值功率高、天線增益大、天線波束可賦形，且可快速切換和大角度掃描等特點，已廣泛應用于星載合成孔徑雷達系統中。但相控陣天線有源單機數量眾多，系統構成極其復雜，在相控陣天線研制階段主要通過天線近場測量系統對其方向圖性能進行測量，對其陣面產品的狀態進行確認。一般的寬帶星載合成孔徑雷達系統，具有信號帶寬寬，工作波位多等特點。受到測試波位數量、測試頻點數量以及近場測量系統測試能力等因素影響，一般相控陣天線方向圖測試周期都比較長。

在相控陣天線交付整星后，其會隨整星經歷雷達分系統裝星測試、整星力學試驗、熱平衡和熱真空試驗、EMC試驗、剩磁試驗、與地面應用和運控系統對接試驗、整星模飛測試和老練試驗等整星大型測試和試驗階段。由于受到測試場地、條件，以及整星階段研制周期等因素限制，無法在整星測試和試驗各階段，采用天線近場測量系統，對經歷整星各項測試和試驗的相控陣天線性能進行測試比對和確認。只能通過天線陣面有限的遙測參數對陣面產品狀態進行局部監測。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種基于內定標數據的星載合成孔徑雷達天線方向圖獲取方法，其能夠解決傳統合成孔徑雷達衛星相控陣天線在整星測試各階段方向圖性能無有效驗證手段的問題。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的：一種基于內定標數據的星載合成孔徑雷達天線方向圖獲取方法，其特征在于，所述基于內定標數據的星載合成孔徑雷達天線方向圖獲取方法包括以下步驟：

步驟一，地面單機產品測試時分別獲取星載合成孔徑雷達天線定標網絡各定標通道的幅相誤差數據E_ScalorNet(f)和典型位置天線子陣方向圖F_mn(u,v)；

步驟二，選擇合適的帶寬、脈寬等雷達工作參數，在雷達系統單T/R測試定標工作模式下，逐一獲取并記錄天線陣面每個T/R通道的發射/接收脈沖定標信號；

步驟三，對記錄的T/R通道脈沖定標信號進行脈壓處理，獲取陣面每個T/R通道發射/接收模式下的幅度和相位分布E_T/R(f)；

步驟四，將T/R通道發射/接收模式下的幅相分布E_T/R扣除天線定標網絡幅相誤差數據E_ScalorNet后，得到雷達天線陣的真實激勵系數I_mn；

步驟五，利用不同位置處的天線子陣方向圖，通過遠場疊加原理，插值求解發射/接收模式下指定方向的場分布，進而獲得天線陣面遠場二維方向圖。

優選地，所述基于內定標數據的星載合成孔徑雷達天線方向圖獲取方法采用脈沖壓縮處理后得到的天線陣面單T/R通道的幅相分布。