[發(fā)明專利]一種普適性的合成孔徑雷達零多普勒導控方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010439043.5
• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111562580A
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發(fā)明（設計）人: 陳錕山;許鎮(zhèn);楊瑩;李景文
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90
• 代理公司: 成都方圓聿聯(lián)專利代理事務所(普通合伙) 51241
• 代理人: 茍銘

1.一種普適性的合成孔徑雷達零多普勒導控方法,其特征在于，包括以下步驟：

S1：根據合成孔徑雷達搭載平臺的軌道參數和系統(tǒng)參數，確定合成孔徑雷達多普勒表達式，其中軌道參數包括：半長軸、偏心率、軌道傾角、近地點幅角和真近點角，系統(tǒng)參數包括：波束下視角、波束方位角和載波波長；

S2：根據合成孔徑雷達多普勒表達式，確定合成孔徑雷達波束指向零多普勒的條件，給定可實現零多普勒導控的雷達波束下視角范圍，并得到雷達波束方位角、雷達波束下視角和軌道參數的關系式；

S3：對S2得到的關系式求解，得到兩個與軌道參數和雷達波束下視角相關的雷達波束方位角；根據軌道高度特性，確定對應于特定下視角的和使波束中心指向零多普勒面的唯一波束方位角；

S4：利用相位掃描技術，調節(jié)波束的下視角和方位角，使雷達波束中心指向零多普勒面。

2.根據權利要求1所述的普適性的合成孔徑雷達零多普勒導控方法,其特征在于：所述合成孔徑雷達搭載平臺適用軌道包括：低空地球軌道、中高空地球軌道、地球同步軌道和以月球為平臺基地，安置合成孔徑雷達對地觀測的軌道。

3.根據權利要求1所述的普適性的合成孔徑雷達零多普勒導控方法,其特征在于，所述步驟S1包括以下子步驟：

步驟S11：給定合成孔徑雷達所在平臺的軌道參數；

步驟S12：利用平臺軌道參數確定合成孔徑雷達多普勒頻率表達式。

4.根據權利要求2所述的普適性的合成孔徑雷達零多普勒導控方法,其特征在于，所述步驟S12的多普勒頻率表達式為：

f_dc＝2λ^-1{ω_ER_sarξsinθ_l[sinicos(ω+ν)sinφ-cosφcosi]+V_sar[cosγ·ξsinθ_lcosφ-sinγcosθ_l]}

其中，λ為載波波長，ω_E為地球自轉角速度，R_sar和V_sar分別為從地心到合成孔徑雷達平臺的距離和平臺的飛行速度；ξ＝±1，ξ＝1表明雷達左視；ξ＝-1表示雷達右視；θ_l和φ分別為雷達下視角和方位角，i、ω和ν分別為合成孔徑雷達平臺軌道的傾角、近地點幅角和真近點角；γ為合成孔徑雷達平臺的航跡角，它是偏心率e和真近點角ν的函數，可以表示為：

γ＝tan^-1{esinν/(ecosν+1)}。

5.根據權利要求1所述的普適性的合成孔徑雷達零多普勒導控方法,其特征在于：所述步驟S2中雷達波束方位角、雷達波束下視角和軌道參數的關系為

T₁cosφ+T₂×sinφ+T₃cotθ_l＝0

其中，φ為雷達波束方位角，θ_l為雷達波束下視角；T_i,i＝1,2,3為與雷達平臺的軌道參數相關的變量，可以表示為：

T₁＝V_sarcosγ/(ω_ER_sar)-cosi，

T₂＝sinicos(ω+ν)，T₃＝-ξV_sarsinγ/(ω_ER_sar)。

R_sar和V_sar分別為從地心到雷達平臺的距離和雷達平臺的飛行速度，ω_E為地球自轉角速度，γ為航跡角，i、ω和ν分別為軌道傾角、近地點幅角和真近點角，ξ＝±1，ξ＝1表明雷達左視；ξ＝-1表示雷達右視。