[發明專利]衛星微波散射計雷達后向散射系數獲取方法及相應的裝置

有效

• 申請號: 202210192415.8
• 申請日: 2022-03-01
• 公開（公告）號: CN114518563B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 張毅;林明森
• 申請（專利權）人: 國家衛星海洋應用中心
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 王凱

本申請實施例提供了一種衛星微波散射計雷達后向散射系數獲取方法及相應的裝置，包括：獲取微波散射計在每一旋轉周期中輸出的內定標測量值、本底噪聲測量值、回波測量值；基于預設質評標準，分別對內定標測量值和本底噪聲測量值進行篩查，并分別對篩查得到的內定標測量值和本底噪聲測量值進行滑動平均處理，得到目標內定標測量值和目標本底噪聲測量值；基于每一旋轉周期對應的目標內定標測量值和目標本底噪聲測量值獲取對應的雷達后向散射系數。該方案通過使得每一旋轉周期對應的測量值更加準確，進而使得計算得到的雷達后向散射系數更準確。同時，該方案提高計算效率，提高雷達后向散射系數獲取的實時性。

技術領域

本申請涉及空間微波遙感技術領域，具體而言，本申請涉及一種衛星微波散射計雷達后向散射系數獲取方法及相應的裝置。

背景技術

海洋二號衛星(HY-2)的微波散射計采用雙點筆形波束體制。天線采用拋物反射面天線，產生兩個點波束，其中內波束水平極化，外波束垂直極化。通過360°旋轉(即一個旋轉周期)實現對同一分辨單元4次不同方位角、以及寬刈幅測量。

HY-2微波散射計采用脈沖雷達體制，設計有內外兩個波束，兩波束交替工作，天線波束圍繞中心軸360度掃描，掃描速度為95°/s，發射脈沖時寬為1.5ms，脈沖重復頻率(PRF)為181Hz。微波散射計的主要工作模式為測量模式，它包括海面觀測、內定標和噪聲測量(分別在旋轉一周的90°和270°位置)三種不同工作階段，這三個工作階段按照事先設計好的時序工作，如圖1所示。基于內定標和噪聲測量得到的數據和海面觀測數據，來確定微波散射計的雷達后向散射系數，進而反演得出風場矢量。因此，雷達后向散射系數的準確性直接決定了風場矢量的準確性。

但是，現有技術中，由于獲取的內定標和噪聲測量數據的準確性無法保證，可能導致獲取到的雷達后向散射系數并不準確，進而影響反演得到的風場矢量的準確性。

發明內容

本申請的目的旨在至少能解決上述的技術缺陷之一，本申請實施例所提供的技術方案如下：

第一方面，本申請實施例提供了一種衛星微波散射計雷達后向散射系數獲取方法，包括：

獲取微波散射計在每一旋轉周期中輸出的內定標測量值、本底噪聲測量值、回波測量值，內定標測量值包括內定標測量時的噪聲通道功率值和信號通道功率值，本底噪聲測量值包括本底噪聲測量時的噪聲通道功率值和信號通道功率值，回波測量值包括回波測量時的噪聲通道功率值和信號通道功率值；

基于預設質評標準，分別對每一旋轉周期輸出的內定標測量值和本底噪聲測量值、該旋轉周期之前的至少一個旋轉周期輸出的內定標測量值和本底噪聲測量值以及該旋轉周期之后的至少一個旋轉周期輸出的內定標測量值和本底噪聲測量值中的兩類數據進行篩查，并分別對篩查得到的內定標測量值和本底噪聲測量值進行滑動平均處理，得到目標內定標測量值和目標本底噪聲測量值；其中，將每一旋轉周期輸出的內定標測量值、該旋轉周期之前的至少一個旋轉周期輸出的內定標測量值以及該旋轉周期之后的至少一個旋轉周期輸出的內定標測量值中，各內定標測量值對應的標準差大于預設倍數的第一標準差的內定標測量值篩除；將每一旋轉周期輸出的本底噪聲測量值、該旋轉周期之前的至少一個旋轉周期輸出的本底噪聲測量值以及該旋轉周期之后的至少一個旋轉周期輸出的本底噪聲測量值中，各本底噪聲測量值對應的標準差大于預設倍數的第二標準差的本底噪聲測量值篩除；

基于每一旋轉周期對應的目標內定標測量值和目標本底噪聲測量值，確定該旋轉周期中回波信號對應的預設數據包，數據包中至少包括噪聲通道和信號通道的增益比、噪聲通道中噪聲和信號通道中噪聲的功率比，并基于該旋轉周期中的回波信號對應的回波測量值、以及預設數據包，獲取對應的雷達后向散射系數。

在本申請的一種可選實施例中，獲取微波散射計在每一旋轉周期中輸出的內定標測量值、本底噪聲測量值，包括：

將每一旋轉周期內各次內定標測量對應的測量值的平均值，作為該旋轉周期輸出的內定標測量值；