[发明专利]一种基于双波束差分的高频连续谱扫描观测方法

权利要求书

1.一种基于双波束差分的高频连续谱扫描观测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，使射电望远镜的双波束接收机中两个馈源产生的两个波束间隔地布置在方位方向，并使两者的中心连线被俯仰轴垂直平分；

步骤S2，使射电望远镜对一射电源在方位方向和俯仰方向分别进行扫描并进行预处理以获取方位扫描数据和俯仰扫描数据，所述方位扫描数据包括在方位方向扫描下的天线位置数据及其相应的两个波束接收到的射电源功率数据，俯仰扫描数据包括在俯仰方向扫描下的天线位置数据及其相应的两个波束接收到的射电源功率数据；

步骤S3，将方位扫描数据进行差分，并基于线性函数和高斯函数构建第一参数化模型其中，x1为方位方向扫描的天线位置数据，y1为x1对应的双波束差分射电源功率数据，a1为一个波束的高斯函数幅度，m1为方位方向的指向误差，n为高斯函数半功率波束宽度，a2为另一个波束的高斯函数幅度，OFF为两个波束之间的方位方向上的固定指向偏移量，k1为基线斜率，b1为基线常数；

步骤S4，将俯仰方向扫描的数据进行差分，并基于线性函数和高斯函数构建用于描述俯仰扫描数据的第二参数化模型其中，x2为俯仰方向扫描的天线位置数据，y2为x2相应的俯仰方向扫描的差分射电源功率数据，a1为一个波束的高斯函数幅度，m2为俯仰方向的指向误差，n为高斯函数半功率波束宽度，k2为基线斜率，b2为基线常数；

步骤S5，将方位方向扫描下的双波束差分射电源功率数据代入第一参数化模型，并指定a1、m1、n、a2、k1及b1的初值；将俯仰方向扫描下的双波束差分射电源功率数据代入第二参数化模型，并指定a1，m2，k2以及b2的初值，然后采用最小二乘拟合算法计算得到参数m1、m2、a1、a2以及n的值；

步骤S6，根据步骤S5中得到的m1、m2、a1、a2以及n，对所述方位扫描数据和俯仰扫描数据进行评估，并在所述方位扫描数据和俯仰扫描数据理想时，将得到的a1和a2作为连续谱观测结果。

2.根据权利要求1所述的基于双波束差分的高频连续谱扫描观测方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述预处理包括依次进行去背景、定标、校准、插值处理。

3.根据权利要求1所述的基于双波束差分的高频连续谱扫描观测方法，其特征在于，在所述步骤S5中，n的初值指定为估计的高斯函数半功率波束宽度，所述估计的高斯函数半功率波束宽度为其中，λ为所述射电源的波长，D为所述射电望远镜的直径。

4.根据权利要求1所述的基于双波束差分的高频连续谱扫描观测方法，其特征在于，在所述步骤S5中，a₁的初值指定为y1的最大值，a2的初值指定为y1的最小值。

5.根据权利要求1所述的基于双波束差分的高频连续谱扫描观测方法，其特征在于，在所述步骤S3中，OFF采用固定值90角秒。

6.根据权利要求3所述的基于双波束差分的高频连续谱扫描观测方法，其特征在于，在所述步骤S6中，若m1、m2及n的绝对值均小于所述估计的高斯函数半功率波束宽度的1.1倍，a1和a2比值大于0.95且小于1.05则表明所述方位扫描数据和俯仰扫描数据理想，否则表明所述方位扫描数据和俯仰扫描数据不理想。