[发明专利]一种从相位参考干涉成图结果计算差分时延的方法

说明书

本发明涉及一种从相位参考干涉成图结果计算差分时延的方法，属于深空探测器无线电干涉测量领域。该方法从探测器的相位参考干涉成图结果计算图像峰值点的角位置，从而得到各条基线的差分时延。本发明解决了相位参考干涉测量技术兼容现有定轨软件的难题，并极大地提高测量精度。

技术领域

本发明涉及深空探测器无线电干涉测量领域，特别涉及到一种从相位参考干涉成图结果计算探测器相对参考源的差分时延方法。

背景技术

无线电干涉测量是深空探测任务中必不可少的测量手段。作为一种新型的无线电干涉测量技术，相位参考干涉测量技术近年来得到了广泛关注。该技术利用多个地面测站对探测器和参考源进行快速交替观测，然后通过对探测器和参考源信号干涉相位进行差分，极大地减小由传播链路、大气扰动等带来的测量误差，最终通过干涉成图的方法获得探测器的相位参考干涉成图结果，进而获得高精度的探测器天平面角位置(即赤经、赤纬)。美国国家航空航天局(NASA)和我国分别在火星/木星探测和嫦娥系列月球探测任务中对相位参考干涉测量技术进行了试验，验证了相位参考干涉测量技术的可用性，获得了高精度的角位置。

然而，现有定轨软件针对无线电干涉测量技术主要支持的输入量为差分时延，暂时并不支持角位置输入量用于探测器定轨，因而需要解决从相位参考干涉成图结果直接得到的角位置计算差分时延的问题。在目前公开的文献资料中，尚未见到该问题的解决方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种从探测器的相位参考干涉成图结果计算探测器相对参考源的差分时延的方法，解决相位参考干涉测量技术兼容现有定轨软件的难题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

步骤1、获得探测器相位参考干涉成图结果

将各个测站得到探测器信号的幅度，以及探测器和参考源信号干涉相位的差分值代入式(1)获得探测器相位参考干涉成图结果。

式中，为探测器相位参考干涉成图结果；S(u，v)为所有基线在UV平面上的采样函数；V(u，v)为各测站得到的探测器和参考源信号的相位参考干涉测量值；

步骤2、计算图像峰值点的角位置

从探测器相位参考干涉成图结果中确定图像峰值点，计算该图像峰值点相对于图像中心的角位置(Δl，Δm)；

步骤3、计算各条基线的差分时延

利用式(2)计算第i条基线t时刻的差分时延

式中，u_i，t，v_i，t为基线t时刻在UV平面上的投影分量，f为探测器信号下行频率。

本发明所达到的有益效果：

本发明从相位参考干涉成图得到的角位置推算出差分时延，解决了相位参考干涉测量技术兼容现有定轨软件的难题，并极大地提高测量精度。

附图说明

图1为本发明方法步骤流程图；

图2为嫦娥三号巡视器相位参考干涉成图结果；

图3为各条基线的差分时延计算结果。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明方法从相位参考干涉成图得到的角位置推算出差分时延，在解决相位参考干涉测量技术兼容现有定轨软件的难题的同时极大地提高测量精度。图1示出了本发明方法的实现过程，具体实施步骤如下：

步骤1、获得探测器相位参考干涉成图结果