[发明专利]标定多频太赫兹探测仪视轴的地基太赫兹信号生成方法

权利要求书

1.一种用于标定多频太赫兹探测仪视轴的地基太赫兹信号生成方法，其特征在于包括如下步骤：

设置地基太赫兹信号发射装置和多频太赫兹探测仪的任务信息；

根据任务信息，更新任务时间表，并分别下发到所述地基太赫兹信号发射装置和所述多频太赫兹探测仪中；

计算所述地基太赫兹信号发射装置的相关发射参数，并在所述地基太赫兹信号发射装置开机预热前更新其指向角度；

在所述地基太赫兹信号发射装置开机预热后，控制所述地基太赫兹信号发射装置指向预定位置以发射太赫兹信号；

所述多频太赫兹探测仪接收观测指令，定时在指定观测模式和指定指向角下接收所述地基太赫兹信号发射装置发射的太赫兹信号，以获得不同频段观测数据序列；

所述地基太赫兹信号发射装置和所述多频太赫兹探测仪的任务信息包括：地基太赫兹信号观测任务的起止时间、所述地基太赫兹信号发射装置的站点位置和工作模式、所述多频太赫兹探测仪的起止时间、指向角和观测模式；

所述地基太赫兹信号发射装置的相关发射参数包括工作频率、极化方式、发射功率、功率稳定度、波束宽度、指向控制精度、指向测量精度、指向稳定度、指向角度以及工作时长中的一个或多个。

2.如权利要求1所述的用于标定多频太赫兹探测仪视轴的地基太赫兹信号生成方法，其特征在于：

设置所述地基太赫兹信号发射装置的站点位置时，所述地基太赫兹信号发射装置的数量不少于3个。

3.如权利要求1所述的用于标定多频太赫兹探测仪视轴的地基太赫兹信号生成方法，其特征在于：

所述地基太赫兹信号发射装置的工作模式包括指向、扫描、单站、多站联合模式；

当所述地基太赫兹信号发射装置的工作模式为扫描模式时，多频太赫兹探测仪的观测模式为驻留观测模式；

当所述地基太赫兹信号发射装置的工作模式为指向模式时，多频太赫兹探测仪的观测模式为步进观测模式。

4.如权利要求1所述的用于标定多频太赫兹探测仪视轴的地基太赫兹信号生成方法，其特征在于：

所述地基太赫兹信号发射装置的工作频率与极化方式与所述多频太赫兹探测仪的工作频率与极化方式保持一致。

5.如权利要求1所述的用于标定多频太赫兹探测仪视轴的地基太赫兹信号生成方法，其特征在于：

所述地基太赫兹信号发射装置的发射功率根据如下公式计算；

上式中，Pr为所述多频太赫兹探测仪的接收功率，Pt为所述地基太赫兹信号发射装置的发射功率，G为所述地基太赫兹信号发射装置的天线增益，R为所述地基太赫兹信号发射装置与卫星之间的距离，A为大气衰减；

其中，所述大气衰减为水汽带来的太赫兹频段的衰减、氧气带来的衰减以及水凝物带来的衰减之和。

6.如权利要求1所述的用于标定多频太赫兹探测仪视轴的地基太赫兹信号生成方法，其特征在于：

所述地基太赫兹信号发射装置的指向角度包括方位角和俯仰角，所述方位角根据如下公式计算，

上式中，AzimuthAngle为所述地基太赫兹信号发射装置的方位角，λ_S和λ_T分别为卫星星下点的经度与地基太赫兹信号发射装置站点的经度，Φ_S和Φ_T分别为卫星星下点的纬度与地基太赫兹信号发射装置站点的纬度；

所述俯仰角根据如下公式计算，

上式中，ElevationAngle为所述地基太赫兹信号发射装置的俯仰角，R_T为所述地基太赫兹信号发射装置到地心的距离，Rs为卫星到地心的距离。

7.如权利要求1所述的用于标定多频太赫兹探测仪视轴的地基太赫兹信号生成方法，其特征在于：

所述地基太赫兹信号发射装置的指向控制精度小于其波束宽度，所述指向测量精度和所述指向稳定度比所述指向控制精度高一个数量级。

8.一种用于标定多频太赫兹探测仪视轴的地基太赫兹信号生成系统，包括地面数据处理装置、地基太赫兹信号发射装置和多频太赫兹探测仪；

所述地面数据处理装置，用于设置所述地基太赫兹信号发射装置和所述多频太赫兹探测仪的任务信息，以更新任务时间表，并分别下发到所述地基太赫兹信号发射装置和所述多频太赫兹探测仪中；所述地面数据处理装置，还用于自动计算多频太赫兹探测仪的观测指令；

所述地基太赫兹信号发射装置，用于根据计算的指向角，调整指向角指向预定位置，完成向所述多频太赫兹探测仪发射太赫兹信号；

所述多频太赫兹探测仪，用于接收观测指令，实现定时在指定观测模式和指定指向角下接收所述地基太赫兹信号发射装置发射的太赫兹信号，以获得不同频段观测数据序列，并将该观测数据序列下传至所述地面数据处理装置进行处理；

所述地基太赫兹信号发射装置和所述多频太赫兹探测仪的任务信息包括：地基太赫兹信号观测任务的起止时间、所述地基太赫兹信号发射装置的站点位置和工作模式、所述多频太赫兹探测仪的起止时间、指向角和观测模式；

所述地基太赫兹信号发射装置的相关发射参数包括工作频率、极化方式、发射功率、功率稳定度、波束宽度、指向控制精度、指向测量精度、指向稳定度、指向角度以及工作时长中的一个或多个。