[发明专利]地球同步轨道SAR卫星猝发成像工作的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种猝发成像工作的方法，具体地，涉及一种地球同步轨道SAR卫星猝发成像工作的方法。

背景技术

地球同步轨道SAR(Synthetic Aperture Radar，合成孔径雷达)卫星的最大特点在于其具备较高的时间分辨率，具有对重点区域的准实时观测能力，这就要求SAR系统具备连续工作的能力。然而，受星载电源技术与能力限制，如果按照传统的星载SAR工作体制，无法满足SAR系统大功率、长时间工作的能源需求。因此，需要根据地球同步轨道SAR卫星的任务需求和技术特点，开展新体制、新技术研究，突破传统的工作体制，在保证能量需求平衡和技术指标要求的前提下，又能实现全测绘带连续观测。

地球同步轨道SAR卫星近似六倍于地球半径的轨道高度导致了地球自转成为不可忽略的因素，从而引起了波束地面速度和目标多普勒历程的不规则性，最终导致在卫星运行的不同位置上全孔径方位分辨率也不相同，不宜采用传统的星地等效模型，需利用精确的卫星轨道模型和地球椭球模型分析目标多普勒特性，进行全轨的方位分辨率分析。另外，全孔径观测虽然可达到高分辨率，但是其数据率过高，距离徙动量过大，使得成像难以实现。为了保证观测带内的分辨率的一致性和简化成像处理的难度，也需要研究和设计新的工作体制。

目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种地球同步轨道SAR卫星猝发成像工作的方法，解决上述技术问题，且适应地球同步轨道连续监测需求，时序合理，满足技术指标和能源需求。

根据本发明的一个方面，提供一种地球同步轨道SAR卫星猝发成像工作的方法，其特征在于，所述地球同步轨道SAR卫星猝发成像工作的方法包括以下步骤：

步骤一，根据系统任务需求设计地球同步轨道SAR卫星的轨道；

步骤二，根据轨道参数，仿真分析得到地球同步轨道SAR卫星波束地面速度变化规律和SAR卫星多普勒带宽变化规律，并得到地球同步轨道SAR卫星方位分辨率变化规律；

步骤三，依据地球同步轨道SAR卫星波束地面速度变化规律并根据地球同步轨道SAR卫星猝发成像工作模式，设计工作子孔径时序，最终得到地球同步轨道SAR卫星全轨工作时序，实现全测绘带连续观测。

优选地，所述地球同步轨道SAR卫星猝发成像工作的方法采用猝发成像工作体制。

优选地，所述地球同步轨道SAR卫星猝发成像工作的方法采用子孔径工作体制。

优选地，所述地球同步轨道SAR卫星的轨道根据覆盖区域、覆盖范围、重访时间要求，主要对卫星轨道的定点位置、轨道倾角和轨道偏心率进行设计；然后根据设计的轨道，结合载荷参数分析覆盖性能。

优选地，所述步骤三基于地球模型和轨道模型，分析地球同步轨道SAR系统全孔径分辨率变化情况；并针对指标要求的条带成像和扫描成像两种工作模式计算特定分辨率条件下的工作子孔径时序，设计满足观测带内分辨率一致的地球同步轨道SAR卫星工作体制。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明首先解决了由于合成孔径时间长而带来的成像处理面临的弱相干、轨道弯曲等难题，从而使得现有的成像算法通过适当的修改即可适用于地球同步轨道SAR的成像，大大降低了地球同步轨道SAR成像处理开发研究的难度，促进了地球同步轨道SAR的工程应用进程。其次本发明降低了地球同步轨道SAR卫星的合成孔径成像工作时间，使其降低到了卫星电源可实现的工程范围内，从而解决了地球同步轨道SAR连续工作的问题，实现了对重点地区持续观测成像的工程问题，提升了地球同步轨道SAR卫星的应用效能，扩展了地球同步轨道SAR卫星的应用前景。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为地球同步轨道SAR卫星猝发成像工作示意图。

图2为地球同步轨道SAR卫星波束地面速度变化规律的示意图。

图3为SAR卫星多普勒带宽变化规律的示意图。

图4为地球同步轨道SAR卫星方位分辨率变化规律的示意图。

图5为地球同步轨道SAR卫星全孔径时间变化规律的示意图。

图6为地球同步轨道SAR卫星全孔径时间变化规律的示意图。

图7为子孔径模式对距离徙动的改善的示意图。

具体实施方式