[發明專利]標定多頻太赫茲探測儀視軸的地基太赫茲信號生成方法有效
| 申請號： | 202010855672.6 | 申請日： | 2020-08-24 |
| 公開（公告）號： | CN112068222B | 公開（公告）日： | 2022-06-28 |
| 發明（設計）人： | 商建;張志清;楊磊;劉成保;王靜 | 申請（專利權）人： | 國家衛星氣象中心（國家空間天氣監測預警中心） |
| 主分類號： | G01V13/00 | 分類號： | G01V13/00;G01W1/18 |
| 代理公司： | 北京汲智翼成知識產權代理事務所(普通合伙) 11381 | 代理人： | 陳曦;任佳 |
| 地址： | 100089 北*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 標定 多頻太 赫茲 探測儀 視軸 地基 信號 生成 方法 | ||
1.一種用于標定多頻太赫茲探測儀視軸的地基太赫茲信號生成方法，其特征在于包括如下步驟：
設置地基太赫茲信號發射裝置和多頻太赫茲探測儀的任務信息；
根據任務信息，更新任務時間表，并分別下發到所述地基太赫茲信號發射裝置和所述多頻太赫茲探測儀中；
計算所述地基太赫茲信號發射裝置的相關發射參數，并在所述地基太赫茲信號發射裝置開機預熱前更新其指向角度；
在所述地基太赫茲信號發射裝置開機預熱后，控制所述地基太赫茲信號發射裝置指向預定位置以發射太赫茲信號；
所述多頻太赫茲探測儀接收觀測指令，定時在指定觀測模式和指定指向角下接收所述地基太赫茲信號發射裝置發射的太赫茲信號，以獲得不同頻段觀測數據序列；
所述地基太赫茲信號發射裝置和所述多頻太赫茲探測儀的任務信息包括：地基太赫茲信號觀測任務的起止時間、所述地基太赫茲信號發射裝置的站點位置和工作模式、所述多頻太赫茲探測儀的起止時間、指向角和觀測模式；
所述地基太赫茲信號發射裝置的相關發射參數包括工作頻率、極化方式、發射功率、功率穩定度、波束寬度、指向控制精度、指向測量精度、指向穩定度、指向角度以及工作時長中的一個或多個。
2.如權利要求1所述的用于標定多頻太赫茲探測儀視軸的地基太赫茲信號生成方法，其特征在于：
設置所述地基太赫茲信號發射裝置的站點位置時，所述地基太赫茲信號發射裝置的數量不少于3個。
3.如權利要求1所述的用于標定多頻太赫茲探測儀視軸的地基太赫茲信號生成方法，其特征在于：
所述地基太赫茲信號發射裝置的工作模式包括指向、掃描、單站、多站聯合模式；
當所述地基太赫茲信號發射裝置的工作模式為掃描模式時，多頻太赫茲探測儀的觀測模式為駐留觀測模式；
當所述地基太赫茲信號發射裝置的工作模式為指向模式時，多頻太赫茲探測儀的觀測模式為步進觀測模式。
4.如權利要求1所述的用于標定多頻太赫茲探測儀視軸的地基太赫茲信號生成方法，其特征在于：
所述地基太赫茲信號發射裝置的工作頻率與極化方式與所述多頻太赫茲探測儀的工作頻率與極化方式保持一致。
5.如權利要求1所述的用于標定多頻太赫茲探測儀視軸的地基太赫茲信號生成方法，其特征在于：
所述地基太赫茲信號發射裝置的發射功率根據如下公式計算；
上式中，Pr為所述多頻太赫茲探測儀的接收功率，Pt為所述地基太赫茲信號發射裝置的發射功率，G為所述地基太赫茲信號發射裝置的天線增益，R為所述地基太赫茲信號發射裝置與衛星之間的距離，A為大氣衰減；
其中，所述大氣衰減為水汽帶來的太赫茲頻段的衰減、氧氣帶來的衰減以及水凝物帶來的衰減之和。
6.如權利要求1所述的用于標定多頻太赫茲探測儀視軸的地基太赫茲信號生成方法，其特征在于：
所述地基太赫茲信號發射裝置的指向角度包括方位角和俯仰角，所述方位角根據如下公式計算，
上式中，AzimuthAngle為所述地基太赫茲信號發射裝置的方位角，λS和λT分別為衛星星下點的經度與地基太赫茲信號發射裝置站點的經度，ΦS和ΦT分別為衛星星下點的緯度與地基太赫茲信號發射裝置站點的緯度；
所述俯仰角根據如下公式計算，
上式中，ElevationAngle為所述地基太赫茲信號發射裝置的俯仰角，RT為所述地基太赫茲信號發射裝置到地心的距離，Rs為衛星到地心的距離。
7.如權利要求1所述的用于標定多頻太赫茲探測儀視軸的地基太赫茲信號生成方法，其特征在于：
所述地基太赫茲信號發射裝置的指向控制精度小于其波束寬度，所述指向測量精度和所述指向穩定度比所述指向控制精度高一個數量級。
8.一種用于標定多頻太赫茲探測儀視軸的地基太赫茲信號生成系統，包括地面數據處理裝置、地基太赫茲信號發射裝置和多頻太赫茲探測儀；
所述地面數據處理裝置，用于設置所述地基太赫茲信號發射裝置和所述多頻太赫茲探測儀的任務信息，以更新任務時間表，并分別下發到所述地基太赫茲信號發射裝置和所述多頻太赫茲探測儀中；所述地面數據處理裝置，還用于自動計算多頻太赫茲探測儀的觀測指令；
所述地基太赫茲信號發射裝置，用于根據計算的指向角，調整指向角指向預定位置，完成向所述多頻太赫茲探測儀發射太赫茲信號；
所述多頻太赫茲探測儀，用于接收觀測指令，實現定時在指定觀測模式和指定指向角下接收所述地基太赫茲信號發射裝置發射的太赫茲信號，以獲得不同頻段觀測數據序列，并將該觀測數據序列下傳至所述地面數據處理裝置進行處理；
所述地基太赫茲信號發射裝置和所述多頻太赫茲探測儀的任務信息包括：地基太赫茲信號觀測任務的起止時間、所述地基太赫茲信號發射裝置的站點位置和工作模式、所述多頻太赫茲探測儀的起止時間、指向角和觀測模式；
所述地基太赫茲信號發射裝置的相關發射參數包括工作頻率、極化方式、發射功率、功率穩定度、波束寬度、指向控制精度、指向測量精度、指向穩定度、指向角度以及工作時長中的一個或多個。
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