[发明专利]一种星载合成孔径雷达的工作波位判定方法

说明书

技术领域

本发明涉及雷达技术领域，特别涉及合成孔径雷达电子战技术。

背景技术

星载SAR属一种全天候全天时的微波侧视成像雷达，自20世纪50年代发明以来，至今已经非常成熟。目前以美国为首，欧空局、日本、俄罗斯和加拿大都相继发射了自己的SAR卫星。随SAR成像分辨率越来越高，在军事侦察、灾难监测等方面发挥着越来越重要的作用。针对星载SAR系统的电子战(EW)的研究国内外已经展开。其中电子战包含三个组成部分：电子战支援措施(ESM)，电子对抗(ECM)和电子反对抗(ECCM)。对星载SAR系统实施电子对抗时如果想达到效果，都需要事先侦查系统获得对方雷达的技术参数、位置，尤其是欺骗干扰所要求的情报更为广泛，更为精确，这就属于电子支援ESM的范畴。

如果要在方位向生成欺骗信号，则干扰机需要保留对方星载SAR的方位向信号特征，这样在对方雷达信号处理机进行方位压缩时不至于被滤除。方位向信号的特性是和雷达天线的方位向方向图、搭载平台相对观测场景的运动及波束指向等相关。对于通常采取正侧视工作方式的星载SAR来说，雷达天线的方位向指向是可知的，雷达天线俯仰向的指向也就是天线俯仰向主瓣照射区域的判定就成为保持脉冲之间的特性、形成方位相干干扰的关键，这就对地面侦查系统提出了更高的要求。

另外，判定对方星载SAR系统过境时对己方实施成像侦查的区域，也有助于获取对方侦查目的，掩护己方的战略要地。目前国内外对合成孔径雷达信号侦察处理研究的比较少，为了获得雷达天线俯仰向波束指向，而直接依靠定点布置接收机，且必须沿垂直于卫星地面运动轨迹的方向上布置多台接收机，设备花销巨大，而且卫星运动的轨道是多种多样的，必须根据不同的卫星轨道对接收机的位置进行调整。上述做法就存在很大的缺陷，因此有必要从另外一个途径获得雷达天线波束的指向。

在星载合成孔径雷达系统设计中，波位(也即雷达天线俯仰向的指向角度)的选取是异常繁复的，需要考虑的因素有很多，例如要避开星下点回波干扰，避开发射干扰，满足一定的测绘带宽度需求，满足距离向模糊度(RASR-Range Ambiguity to Signal Ratio)指标和方位向模糊度(AASR-Azimuth Ambiguity to Signal Ratio)指标等，其中影响较大的是星下点回波干扰和发射干扰，由于这些干扰的存在，在某一选定的脉冲重复频率(PRF)下，雷达对一些特定区域是不能够进行观测的，因而对于选定的区域只有在避开发射干扰和星下点回波干扰的PRF下才能被正常的。通过比较截获的脉冲重复频率(PRF)与这些PRF区域之间的距离来判定雷达具体工作在哪一个角度。

发明内容

一种星载合成孔径雷达的工作波位判定方法，通过输入的参数确定干扰带的前后沿回波时间从而构建雷达标称波位的PRF集合，进而根据截获PRF与该集合的距离判定主瓣照射区域。该发明仅需要一台接收机设备就可以完成任务，不需要利用传统的多台接收机布站方式进行，节省了人力物力。为识别敌方合成孔径雷达卫星的侦察意图，组织己方有效的合成孔径雷达卫星欺骗式干扰提供了必要的信息。

一种星载合成孔径雷达的工作波位判定方法，包括如下步骤：

步骤1：确定参数，包括：卫星轨道高度H、截获的脉冲宽度PW、近距视角θ_n、远距视角θ_f、保护时间τ_p，如果针对同一卫星进行侦察且截获的脉冲宽度保持不变，则转到步骤5；否则转到步骤2；

步骤2：计算发射信号干扰带的信号前后沿回波时间并存储；

发射信号干扰带前沿回波时间为：

T_es＝j/PRF-PW-τ_p

后沿回波时间为：

T_ee＝j/PRF+PW+τ_p

其中：

j＝j_min，j_min+1，…，j_max，j_min＝int(T_min·PRF_min)，j_max＝int(T_max·PRF_max)