[实用新型]用于雷达卫星和GNSS卫星的高精度定标定位装置

说明书

公开了一种用于雷达卫星和GNSS卫星的高精度定标定位装置，包括：底板；固定在所述底板上可旋转的基座；固定在所述基座上的安装台，所述安装台的顶部具有GNSS天线安装结构，第一侧面和第二侧面与水平面的切线分别与升降轨雷达卫星飞行方向一致，所述第一侧面和所述第二侧面与铅垂面的夹角分别适配升降轨雷达卫星本地入射角；以及用于反射雷达卫星信号的两个二面角反射器，所述两个二面角反射器固定在所述安装台的所述第一侧面和所述第二侧面上，并实现其分别平行于雷达升降轨方向以及分别适应升降轨雷达信号本地入射角。本公开的定标定位装置实现对雷达卫星信号二面直角反射的RCS理论最大值，可用于星载SAR辐射定标，InSAR变形监测并同步实现GNSS定位。

技术领域

本公开属于雷达卫星遥感影像的辐射定标和几何定标、差分雷达干涉测量、雷达卫星时间序列分析技术监测地表变形等领域，同时也涉及GNSS高精度变形监测领域，具体涉及一种用于雷达卫星和GNSS卫星的高精度定标定位装置。

背景技术

人工三角反射器作为良好的无源雷达定标设备，可为星载SAR影像进行准确的辐射定标。目前常用的金属人工三角反射器的反射结构主体为正三棱锥，它具有相对稳定的、较大的雷达截面积，一般为电大尺寸，并且表现出与波长和尺寸无关的3dB波束宽度。有时为了获取更大的雷达后向散射能量，也将其做成三个正方形平面相互垂直。从已知的雷达散射理论公式及相关推论可知，人工三角反射器能在较大范围(40°)入射角的条件下，保持稳定的强散射特性。同时，角反射器的散射强度最大值区域也具有很强的方向性，散射强度值是雷达信号入射角的函数，尽量将人工角反射器的中心轴线对准雷达卫星的本地入射角。当不能达到这个要求时，需要精确测量人工角反射器中心轴线相对于雷达卫星的本地入射角的差异，用于SAR图像高精度辐射定标的参考依据。由此可知人工角反射器的安置仰角需要随雷达卫星天线本地入射角的变化而精确调整。

利用人工角反射器进行SAR影像定标时另一个需要关注的角度是雷达卫星飞行方向与人工角反射器轴线垂直的开口方向的夹角，对于正三棱锥形的三角反射器而言，是指其中一条边的方向应该与卫星飞行方向保持平行。对于二面角反射器而言，其两个垂直的反射面连线应与雷达卫星的飞行方向保持平行。在这种情况下，雷达散射RCS才能保证达到最大值，因此，人工角反射器的水平方位定向也有较高的要求。

基于人工三角反射器的变形监测技术自从1992年欧空局雷达卫星ERS1/2发射后就在地震板块运动、火山监测、地面沉降、山体滑坡等领域得到了应用。国内外众多学者也持续的在角反射器形变监测领域开展着研究工作。布置在滑坡体、人工边坡以及大型人工基础设施上的小型人工角反射器避免了自然地物目标的雷达散射相位信号失相干的问题，从而可以提取长时序的雷达视线向变形结果，精度最高可达1～3mm。相比于滑坡体上的GNSS变形监测装置，由于它不需要电源和网络通信，批量造价成本低廉，有望成为通用型的坡体形变监测设备。高精度测量型GNSS变形监测接收机可以获取高精度(1～3mm)的水平位移，但是在高程方向的变形监测能力受大气对流层的影响，一直难以提高，精度约为3～5mm。因此，GNSS与人工角反射器融合的装置在边坡监测、大型基础设施变形监测领域有很好的应用潜力。

实用新型内容

本公开的至少一个实施例提供一种用于雷达卫星和GNSS卫星的高精度定标定位装置。可便利的实现对雷达卫星升降轨飞行方向的高精度对准，以及精确适应雷达信号本地入射角，从而实现对雷达卫星信号二面角反射的RCS理论最大值，一方面可用于高精度的雷达辐射定标和几何定标，另一方面用于高精度的变形监测，并在同一个装置上实现高精度的GNSS水平变形监测能力和高精度的InSAR垂直变形监测能力。

本公开的至少一个实施例提供一种定标定位装置，包括：

底板；

固定在所述底板上可旋转的基座；