[发明专利]基于内定标数据的星载合成孔径雷达天线方向图获取方法

说明书

本发明公开了一种基于内定标数据的星载合成孔径雷达天线方向图获取方法，其包括以下步骤：步骤一，地面单机产品测试时分别获取星载合成孔径雷达天线定标网络各定标通道的幅相误差数据和典型位置天线子阵方向图；步骤二，选择合适的带宽、脉宽等雷达工作参数，在雷达系统单T/R测试定标工作模式下，逐一获取并记录天线阵面每个T/R通道的发射/接收脉冲定标信号等。本发明在无天线近场测量系统的前提下实现了对相控阵天线方向图性能(近中频或带内平均)的验证测试，解决了传统雷达卫星相控阵天线在整星测试各阶段方向图性能无有效考核验证手段的问题，大大提高了整星阶段雷达载荷的测试效率，缩短了整星的研制周期。

技术领域

本发明涉及一种雷达卫星整星雷达载荷测试方法，特别是涉及一种基于内定标数据的星载合成孔径雷达天线方向图获取方法。

背景技术

合成孔径雷达是一种工作在微波段的主动式遥感器。它不受日照和天气条件等因素影响，可全天时、全天候对地观测成像，因而在灾害监测、环境和海洋监测、资源勘察、农作物估产、测绘和军事等方面具有独特的应用优势，具有其它遥感器不可替代的作用。

平面有源相控阵天线由于具备发射峰值功率高、天线增益大、天线波束可赋形，且可快速切换和大角度扫描等特点，已广泛应用于星载合成孔径雷达系统中。但相控阵天线有源单机数量众多，系统构成极其复杂，在相控阵天线研制阶段主要通过天线近场测量系统对其方向图性能进行测量，对其阵面产品的状态进行确认。一般的宽带星载合成孔径雷达系统，具有信号带宽宽，工作波位多等特点。受到测试波位数量、测试频点数量以及近场测量系统测试能力等因素影响，一般相控阵天线方向图测试周期都比较长。

在相控阵天线交付整星后，其会随整星经历雷达分系统装星测试、整星力学试验、热平衡和热真空试验、EMC试验、剩磁试验、与地面应用和运控系统对接试验、整星模飞测试和老练试验等整星大型测试和试验阶段。由于受到测试场地、条件，以及整星阶段研制周期等因素限制，无法在整星测试和试验各阶段，采用天线近场测量系统，对经历整星各项测试和试验的相控阵天线性能进行测试比对和确认。只能通过天线阵面有限的遥测参数对阵面产品状态进行局部监测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于内定标数据的星载合成孔径雷达天线方向图获取方法，其能够解决传统合成孔径雷达卫星相控阵天线在整星测试各阶段方向图性能无有效验证手段的问题。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种基于内定标数据的星载合成孔径雷达天线方向图获取方法，其特征在于，所述基于内定标数据的星载合成孔径雷达天线方向图获取方法包括以下步骤：

步骤一，地面单机产品测试时分别获取星载合成孔径雷达天线定标网络各定标通道的幅相误差数据E_ScalorNet(f)和典型位置天线子阵方向图F_mn(u,v)；

步骤二，选择合适的带宽、脉宽等雷达工作参数，在雷达系统单T/R测试定标工作模式下，逐一获取并记录天线阵面每个T/R通道的发射/接收脉冲定标信号；

步骤三，对记录的T/R通道脉冲定标信号进行脉压处理，获取阵面每个T/R通道发射/接收模式下的幅度和相位分布E_T/R(f)；

步骤四，将T/R通道发射/接收模式下的幅相分布E_T/R扣除天线定标网络幅相误差数据E_ScalorNet后，得到雷达天线阵的真实激励系数I_mn；

步骤五，利用不同位置处的天线子阵方向图，通过远场叠加原理，插值求解发射/接收模式下指定方向的场分布，进而获得天线阵面远场二维方向图。

优选地，所述基于内定标数据的星载合成孔径雷达天线方向图获取方法采用脉冲压缩处理后得到的天线阵面单T/R通道的幅相分布。