[发明专利]一种同时实现顺轨和切轨干涉的多通道极化SAR系统及其方法

权利要求书

1.一种同时实现顺轨和切轨干涉的多通道极化SAR系统，其特征在于，包括：

两套X波段全极化天线X1和X2，用于发射和接收射频信号；

两套X波段变频接收机，用于对接收的回波信号做下变频、滤波和数字采样；

一套数字单机，用于控制雷达、计算雷达参数、提供定时时序；

一套基准源，用于为激励源提供基准信号，为变频接收机提供采样时钟；

一套激励源，用于把基准信号倍频到所需波段；

一套内定标器，用于对系统进行传输链路的高精度标校；

两套波控机和两套伺服，用于控制波束的方位向和距离向指向；

两套位置与姿态测量装置，用于提供平台的实时位置和姿态角度；

天线X1固定在平台左侧，用于发射射频信号，天线X2固定在平台右侧，和X1同时接收回波信号，实现自发自收和一发多收；

两套天线各有前后四个通道，分别为X1a1、X1a2、X1a3、X1a4和X2b1、X2b2、X2b3、X2b4，各通道独立工作；

各天线的两两通道之间，构成不同长度的顺轨干涉基线；

通道X1a1与X2b1、X1a2与X2b2、X1a3与X2b3、X1a4与X2b4分别在左右天线的相同位置，构成切轨干涉基线；

系统包括SAR模式和定标模式，定标模式包括参考定标、接收定标、发射定标，分别按照数字单机提供的SAR模式定时时序和参考、接收、发射定标模式定时时序工作；

SAR模式发射时，激励源将信号从基带混频到射频，经驱动放大，输入天线阵面向外辐射；

SAR模式接收时，天线接收回波信号，输入变频接收机，经低噪放大、下变频和滤波，将模拟信号采样成数字信号并储存；

参考定标模式工作时，激励源将信号从基带混频到射频，经内定标器，输入变频接收机；

接收定标模式工作时，激励源将信号从基带混频到射频，经内定标器，输入天线阵面；

发射定标模式工作时，信号在天线阵面耦合，经定标链路和内定标器，输入变频接收机。

2.一种同时实现顺轨和切轨干涉的多通道极化SAR方法，其特征在于，包括：

步骤一：设计天线位置，构成顺轨和切轨干涉基线；

步骤二：设计高精度分时内定标时序，两个天线使用同一个内定标器，参考定标用于标定舱内设备的链路，接收定标用于标定天线阵面的接收链路，发射定标用于标定天线阵面的发射链路，保持信号一致，避免定标信号发生混叠；

步骤三：设计两个天线的统一收发时序，避免发射和接收窗口交叠；

步骤四：控制波束指向，统一控制两个天线，照射同一区域；

步骤五：对系统高重频下的多通道数据进行抽样，用系统数据等效验证星载方位多通道体制；

步骤六：选择高地起伏的地面作为目标区域，安排运动目标车辆，在平台过顶期间，依次记录运动目标车辆的速度大小和方向；

步骤七：处理顺轨和切轨干涉数据，获取DEM高程信息和GMTI运动参数，用DEM高程信息提高运动目标的定位精度，降低虚警概率，用GMTI信息避开残差点，提高测绘精度，综合DEM高程信息和GMTI运动参数，获取目标环境与态势。

3.根据权利要求2所述的同时实现顺轨和切轨干涉的多通道极化SAR方法，其特征在于，所述步骤二包括：用定标信号校正系统，用表示发射定标信号，表示接收定标信号，表示参考定标信号，经插值、脉冲压缩处理，获取峰值点的幅度和相位，分别用表示，用公式计算校正值，乘以回波信号，排除后续数据处理时系统链路对信号的干扰。

4.根据权利要求2所述的同时实现顺轨和切轨干涉的多通道极化SAR方法，其特征在于，所述步骤三包括：顺轨和切轨同时工作时，天线X1按照发射定时交替发射H极化和V极化的信号，天线X1和X2同时接收H极化和V极化的信号。

5.根据权利要求2所述的同时实现顺轨和切轨干涉的多通道极化SAR方法，其特征在于，所述步骤四包括：根据系统的工作模式和平台姿态信息，生成波位参数，控制天线阵面的方位向波束扫描；根据照射区域的地距信息和平台姿态信息，生成距离向角度参数，控制天线阵面的距离向波束扫描。