[發明專利]一種氣象目標的合成孔徑觀測方法在審
| 申請號： | 202310311275.6 | 申請日： | 2023-03-27 |
| 公開（公告）號： | CN116430385A | 公開（公告）日： | 2023-07-14 |
| 發明（設計）人： | 劉鵬 | 申請（專利權）人： | 劉鵬 |
| 主分類號： | G01S13/90 | 分類號： | G01S13/90;G01S13/95;G01S7/41 |
| 代理公司： | 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472 | 代理人： | 楊小蓉;陳琳琳 |
| 地址： | 100091 北京市海淀*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 氣象 目標 合成 孔徑 觀測 方法 | ||
1.一種氣象目標的合成孔徑觀測方法，基于安裝在衛星運動平臺上的雷達系統實現，所述方法包括：
由雷達系統發射一系列高重復頻率的調頻脈沖，通過頻分復用接收獲取回波信號，對回波信號進行合成孔徑處理獲得合成孔徑子波束回波信號。
2.根據權利要求1所述的氣象目標的合成孔徑觀測方法，其特征在于，所述由雷達系統發射一系列高重復頻率的調頻脈沖，具體包括：第i個調頻脈沖信號si(t，η，fi)，其中，t為距離向時間，η為方位向時間，fi為載頻，脈沖間頻率不重疊，脈沖重復頻率大于10KHz。
3.根據權利要求2所述的氣象目標的合成孔徑觀測方法，其特征在于，所述雷達系統的接收機包括若干個頻率通道，能夠通過頻域濾波對回波脈沖加以區分，接收的回波信號
其中，τ0是目標回波時延，τ0＝2R(η)/c，c為光速，R(η)是衛星目標斜距，ηc是波束中心時刻，Va為衛星的飛行速度，R0為衛星高度。
4.根據權利要求3所述的氣象目標的合成孔徑觀測方法，其特征在于，所述對回波信號進行合成孔徑處理獲得合成孔徑子波束回波信號；具體包括：依次對每個通道回波進行采樣及解頻分復用、合成孔徑處理、多普勒估計、多普勒頻率項補償和功率累加和，得到氣象反射因子。
5.根據權利要求4所述的氣象目標的合成孔徑觀測方法，其特征在于，經采樣及解頻分復用得到基帶回波s(t，η)為：
s(t，η)＝A0pr(t-τ0)wa(η-ηc)exp(-j4πrf0τ0)
其中，A0是回波幅度，pr(·)是距離向包絡函數，wa(·)是方位向包絡函數，j表示虛部。
6.根據權利要求5所述的氣象目標的合成孔徑觀測方法，其特征在于，所述合成孔徑處理具體包括：
將實孔徑波束劃分為K個子波束，子孔徑波束寬度θ′a＝θa/K，其中，θa為天線方位向實孔徑波束寬度，則合成孔徑長度為L＝λ/θ′a，合成孔徑相干時間Ta＝L/Va，脈沖數n≤Ta/PRT，其中PRT為脈沖重復時間；
對基帶回波進行相位補償，校正目標在方位向偏離天底點的距離差，補償項G(fτ，fη)＝exp{j4πfτΔR(fη)/c)，其中采用FFT變換，得到相位補償結果S2(t，fη)為：
S2(t，fη)＝FFTa{s(t，η)}G(fη)
再對S2(t，fη)進行方位壓縮，匹配函數為采用IFFT變換，獲得等效天線孔徑L的回波信號s3(τ，η)為：
s3(τ，η)＝IFFT(S2(t，fη)Haz(fη))
方位向分辨率為X′a＝R0θ′a。
7.根據權利要求6所述的氣象目標的合成孔徑觀測方法，其特征在于，對第k個子波束回波s3(τ，η)，對每一個距離門，在方位向進行多普勒估計，獲得多普勒頻率
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