[发明专利]干涉成像高度计与激光雷达双星伴飞海洋观测方法及系统

权利要求书

1.一种干涉成像高度计与激光雷达双星伴飞海洋观测方法，其特征在于，包括如下步骤：

观测步骤，用于通过在同一工作轨道伴飞的第一卫星和第二卫星在所述工作轨道对海洋现象进行观测，其中，所述第一卫星通过搭载干涉成像高度计进行海面高度观测，所述第二卫星通过搭载海洋剖面激光雷达进行大气和海洋剖面观测；所述第一卫星和第二卫星均工作于太阳同步轨道，具有相同的轨道参数，降交点地方时均为标称1:30pm，所述第一卫星对海洋上一个区域进行观测后，所述第二卫星在一定时间间隔后从该区域上空飞过，完成对同一区域的观测；所述观测步骤具体包括：

海面高度观测步骤：所述干涉成像高度计通过发射天线发射Ka波段电磁波，通过接收天线接收并采集Ka波段电磁波经大气传输后被海面反射的回波信号，以获得海面高度观测数据；所述发射天线俯仰向分为两个发射子阵，两个所述发射子阵分别位于所述第一卫星星下点的左右两侧，以在星下点左右两侧同时观测；所述接收天线为两个，两个所述接收天线分别位于所述第一卫星左基线和右基线的末端，与所述第一卫星飞行方向相垂直；所述接收天线为数字多波束相控阵天线；所述接收天线口径为方位向2720mm×俯仰向112mm，波束宽度为0.1765度×4.287度；所述发射天线口径设计为方位向2720mm×俯仰向112mm，每个子阵尺寸为方位向2720mm×俯仰向56mm，波束宽度为0.1564度×7.6度；

大气和海洋剖面观测步骤：所述海洋剖面激光雷达发射双波长激光，并利用模拟与光子计数复合探测技术探测并采集双波长激光在大气和海洋传输路径上的距离分辨回波信号，以获得大气和海洋剖面观测数据；还包括通过所述第二卫星的摆动，调整所述海洋剖面激光雷达发射的所述双波长激光的入射角；

数据传输步骤，用于通过所述第一卫星接收所述第二卫星发送的大气和海洋剖面观测数据，并与所述第一卫星的海面高度观测数据一起发送至地面站，所述地面站分别对所述海面高度观测数据以及所述大气和海洋剖面观测数据进行处理，对应得到海面高度观测结果以及大气和海洋剖面观测结果。

2.根据权利要求1所述的干涉成像高度计与激光雷达双星伴飞海洋观测方法，其特征在于，所述工作轨道的轨道高度为400-600km。

3.根据权利要求1所述的干涉成像高度计与激光雷达双星伴飞海洋观测方法，其特征在于，所述海面高度观测步骤中，还包括通过星上SAR实时处理技术对所述海面高度观测数据进行初步处理以降低单位时间内的数据量。

4.根据权利要求1所述的干涉成像高度计与激光雷达双星伴飞海洋观测方法，其特征在于，所述双波长激光的波长为1064nm和532nm，所述双波长激光的激光重复频率为100Hz，所述海洋剖面激光雷达的接收口径为1m，所述模拟与光子计数复合探测的时间分辨率为1ns。

5.根据权利要求1所述的干涉成像高度计与激光雷达双星伴飞海洋观测方法，其特征在于，所述观测步骤中，进一步还包括调整所述第一卫星和第二卫星的观测时间间隔。

6.一种干涉成像高度计与激光雷达双星伴飞海洋观测系统，其特征在于，应用上述权利要求1-5任一项所述的干涉成像高度计与激光雷达双星伴飞海洋观测方法，所述干涉成像高度计与激光雷达双星伴飞海洋观测系统包括：

第一卫星，通过搭载干涉成像高度计进行海面高度观测获得海面高度观测数据；

第二卫星，与所述第一卫星在同一工作轨道伴飞，所述第二卫星通过搭载海洋剖面激光雷达进行大气和海洋剖面观测获得大气和海洋剖面观测数据；

其中，所述第一卫星还将接收到的所述第二卫星输出的所述海洋剖面观测数据与所述海面高度观测数据一起输出至地面站，所述地面站对所述海面高度观测数据以及所述大气和海洋剖面观测数据进行处理，获得海面高度观测结果以及大气和海洋剖面观测结果。