大斜视成像模式下的星载SAR系统性能参数计算方法技术方案

大斜视成像模式下的星载SAR系统性能参数计算方法，包括如下步骤：S1、确定评估系统性能指标时的选定目标所在地表弧段；S2、确定参考目标的坐标，然后获得参考目标斜距矢量和波束中心的夹角；S3、依次确定参考目标处的星载SAR天线增益、单次脉冲下的参考目标回波能量、参考目标的第m阶距离模糊能量；S4、确定大斜视观测模式下的星载SAR的等效后向噪声系数；根据单次脉冲下的参考目标回波能量、距离脉冲压缩改善因子、方位脉冲压缩改善因子、参考目标的距离模糊能量、参考目标的第m阶距离模糊目标的方位脉冲压缩改善因子，确定大斜视观测模式下的星载SAR的距离模糊比。

【技术实现步骤摘要】
大斜视成像模式下的星载SAR系统性能参数计算方法
本专利技术涉及一种大斜视成像模式下的星载SAR系统性能参数计算方法，属于空间微波遥感

技术介绍
传统星载SAR的天线波束工作于正侧视模式，不存在波束扫描以及波束旋转等特性，因此系统性能评估相对简单。然而，为提升星载SAR成像能力与信息获取量，SAR天线波束需要在方位向进行大范围角度的扫描，从而获得更大的多普勒带宽以实现更高的方位向分辨率、同时也将获取目标多角度散射特性以提高目标检测识别率。鉴于波束扫描是通过卫星平台的三轴姿态机动来实现的，因此与传统星载SAR正侧视模式相比，大斜视观测时天线波束会有指向偏移与波束旋转两方面变化，这就需要建立起全新的系统性能参数的计算和精确评估方法。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种大斜视成像模式下的星载SAR系统性能参数计算方法，包括如下步骤：S1、确定评估系统性能指标时的选定目标所在地表弧段；S2、确定参考目标的坐标，然后获得参考目标斜距矢量和波束中心的夹角；S3、依次确定参考目标处的星载SAR天线增益、单次脉冲下的参考目标回波能量、参考目标的第m阶距离模糊能量；S4、确定大斜视观测模式下的星载SAR的等效后向噪声系数；根据单次脉冲下的参考目标回波能量、距离脉冲压缩改善因子、方位脉冲压缩改善因子、参考目标的距离模糊能量、参考目标的第m阶距离模糊目标的方位脉冲压缩改善因子，确定大斜视观测模式下的星载SAR的距离模糊比。本专利技术目的通过以下技术方案予以实现：大斜视成像模式下的星载SAR系统性能参数计算方法，包括如下步骤：S1、根据SAR卫星的位置、星载SAR天线方向图距离向切面，确定评估系统性能指标时的选定目标所在地表弧段；所述选定目标包括参考目标和模糊干扰目标；S2、根据选定目标所在地表弧段、参考目标与SAR卫星之间的距离，确定参考目标的坐标，然后获得参考目标斜距矢量和波束中心的夹角；S3、根据参考目标斜距矢量和波束中心的夹角、星载SAR天线的距离向天线方向图，确定参考目标处的星载SAR天线增益；然后利用参考目标处的星载SAR天线增益、参考目标与模糊干扰目标的斜距，确定单次脉冲下的参考目标回波能量；利用SAR卫星的脉冲发射重复间隔、参考目标与模糊干扰目标的斜距、星载SAR天线俯仰向方向图数据、参考目标的第m阶距离模糊目标的波束中心偏移角，确定参考目标的第m阶距离模糊能量；S4、根据参考点目标的入射角、参考目标的第m阶距离模糊目标的入射角、单次脉冲下的参考目标回波能量、参考目标的第m阶距离模糊能量，确定大斜视观测模式下的星载SAR的等效后向噪声系数；根据单次脉冲下的参考目标回波能量、距离脉冲压缩改善因子、方位脉冲压缩改善因子、参考目标的距离模糊能量、参考目标的第m阶距离模糊目标的方位脉冲压缩改善因子，确定大斜视观测模式下的星载SAR的距离模糊比。上述大斜视成像模式下的星载SAR系统性能指标计算方法，优选的，S2中，利用参考目标的坐标和SAR天线波束中心单位矢量，获得参考目标斜距矢量和波束中心的夹角。上述大斜视成像模式下的星载SAR系统性能指标计算方法，优选的，利用SAR天线波束的偏航角、SAR天线波束的俯仰角、SAR天线波束中心的星下点视角，确定SAR天线波束中心单位矢量。上述大斜视成像模式下的星载SAR系统性能指标计算方法，优选的，S3中，利用SAR卫星的脉冲发射重复间隔、参考目标与模糊干扰目标的斜距，确定参考目标的第m阶距离模糊目标的斜距；利用星载SAR天线俯仰向方向图数据、参考目标的第m阶距离模糊目标的斜距、参考目标的第m阶距离模糊目标的波束中心偏移角，确定参考目标的第m阶距离模糊能量。一种大斜视成像模式下的星载SAR系统性能评估方法，采用上述大斜视成像模式下的星载SAR系统性能指标计算方法计算距离模糊比、等效后向噪声系数。上述大斜视成像模式下的星载SAR系统性能评估方法，优选的，所述星载SAR系统性能的指标还包括方位模糊比。一种大斜视成像模式下的星载SAR系统性能参数计算装置，包括地表弧段确定模块、参考目标参数确定第一模块、参考目标参数确定第二模块、性能参数确定模块；所述地表弧段确定模块根据SAR卫星的位置、星载SAR天线方向图距离向切面，确定评估系统性能指标时的选定目标所在地表弧段；所述选定目标包括参考目标和模糊干扰目标；所述参考目标参数确定第一模块根据选定目标所在地表弧段、参考目标与SAR卫星之间的距离，确定参考目标的坐标，然后获得参考目标斜距矢量和波束中心的夹角；所述参考目标参数确定第二模块根据参考目标斜距矢量和波束中心的夹角、星载SAR天线的距离向天线方向图，确定参考目标处的星载SAR天线增益；然后利用参考目标处的星载SAR天线增益、参考目标与模糊干扰目标的斜距，确定单次脉冲下的参考目标回波能量；利用SAR卫星的脉冲发射重复间隔、参考目标与模糊干扰目标的斜距、星载SAR天线俯仰向方向图数据、参考目标的第m阶距离模糊目标的波束中心偏移角，确定参考目标的第m阶距离模糊能量；所述性能参数确定模块根据参考点目标的入射角、参考目标的第m阶距离模糊目标的入射角、单次脉冲下的参考目标回波能量、参考目标的第m阶距离模糊能量，确定大斜视观测模式下的星载SAR的等效后向噪声系数；所述性能参数确定模块根据单次脉冲下的参考目标回波能量、距离脉冲压缩改善因子、方位脉冲压缩改善因子、参考目标的距离模糊能量、参考目标的第m阶距离模糊目标的方位脉冲压缩改善因子，确定大斜视观测模式下的星载SAR的距离模糊比。上述大斜视成像模式下的星载SAR系统性能参数计算装置，优选的，所述参考目标参数确定第一模块利用参考目标的坐标和SAR天线波束中心单位矢量，获得参考目标斜距矢量和波束中心的夹角。上述大斜视成像模式下的星载SAR系统性能参数计算装置，优选的，所述参考目标参数确定第一模块利用SAR天线波束的偏航角、SAR天线波束的俯仰角、SAR天线波束中心的星下点视角，确定SAR天线波束中心单位矢量。上述大斜视成像模式下的星载SAR系统性能参数计算装置，优选的，所述参考目标参数确定第二模块利用SAR卫星的脉冲发射重复间隔、参考目标与模糊干扰目标的斜距，确定参考目标的第m阶距离模糊目标的斜距；利用星载SAR天线俯仰向方向图数据、参考目标的第m阶距离模糊目标的斜距、参考目标的第m阶距离模糊目标的波束中心偏移角，确定参考目标的第m阶距离模糊能量。本专利技术相比于现有技术具有如下有益效果：(1)本专利技术首次给出了星载SAR在大斜视成像模式下的系统性能参数精确计算方法与流程，解决了传统方法的不匹配以及精度不够的问题；(2)本专利技术首次给出了根据天线波束的偏航角、俯仰角来确定天线波束的距离向切面ΔXsatPnearPfar的方法，大斜视观测模式下的系统性能参数都将在此参考平面内进行评估计算；(3)本专利技术首次给出了在大斜视观测模式下天线波束的距离向切面内，根据参考目标的斜距R来本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.大斜视成像模式下的星载SAR系统性能参数计算方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1、根据SAR卫星的位置、星载SAR天线方向图距离向切面，确定评估系统性能指标时的选定目标所在地表弧段；所述选定目标包括参考目标和模糊干扰目标；/nS2、根据选定目标所在地表弧段、参考目标与SAR卫星之间的距离，确定参考目标的坐标，然后获得参考目标斜距矢量和波束中心的夹角；/nS3、根据参考目标斜距矢量和波束中心的夹角、星载SAR天线的距离向天线方向图，确定参考目标处的星载SAR天线增益；然后利用参考目标处的星载SAR天线增益、参考目标与模糊干扰目标的斜距，确定单次脉冲下的参考目标回波能量；利用SAR卫星的脉冲发射重复间隔、参考目标与模糊干扰目标的斜距、星载SAR天线俯仰向方向图数据、参考目标的第m阶距离模糊目标的波束中心偏移角，确定参考目标的第m阶距离模糊能量；/nS4、根据参考点目标的入射角、参考目标的第m阶距离模糊目标的入射角、单次脉冲下的参考目标回波能量、参考目标的第m阶距离模糊能量，确定大斜视观测模式下的星载SAR的等效后向噪声系数；/n根据单次脉冲下的参考目标回波能量、距离脉冲压缩改善因子、方位脉冲压缩改善因子、参考目标的距离模糊能量、参考目标的第m阶距离模糊目标的方位脉冲压缩改善因子，确定大斜视观测模式下的星载SAR的距离模糊比。/n...

【技术特征摘要】
1.大斜视成像模式下的星载SAR系统性能参数计算方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、根据SAR卫星的位置、星载SAR天线方向图距离向切面，确定评估系统性能指标时的选定目标所在地表弧段；所述选定目标包括参考目标和模糊干扰目标；
S2、根据选定目标所在地表弧段、参考目标与SAR卫星之间的距离，确定参考目标的坐标，然后获得参考目标斜距矢量和波束中心的夹角；
S3、根据参考目标斜距矢量和波束中心的夹角、星载SAR天线的距离向天线方向图，确定参考目标处的星载SAR天线增益；然后利用参考目标处的星载SAR天线增益、参考目标与模糊干扰目标的斜距，确定单次脉冲下的参考目标回波能量；利用SAR卫星的脉冲发射重复间隔、参考目标与模糊干扰目标的斜距、星载SAR天线俯仰向方向图数据、参考目标的第m阶距离模糊目标的波束中心偏移角，确定参考目标的第m阶距离模糊能量；
S4、根据参考点目标的入射角、参考目标的第m阶距离模糊目标的入射角、单次脉冲下的参考目标回波能量、参考目标的第m阶距离模糊能量，确定大斜视观测模式下的星载SAR的等效后向噪声系数；
根据单次脉冲下的参考目标回波能量、距离脉冲压缩改善因子、方位脉冲压缩改善因子、参考目标的距离模糊能量、参考目标的第m阶距离模糊目标的方位脉冲压缩改善因子，确定大斜视观测模式下的星载SAR的距离模糊比。


2.根据权利要求1所述的一种大斜视成像模式下的星载SAR系统性能指标计算方法，其特征在于，S2中，利用参考目标的坐标和SAR天线波束中心单位矢量，获得参考目标斜距矢量和波束中心的夹角。


3.根据权利要求2所述的一种大斜视成像模式下的星载SAR系统性能指标计算方法，其特征在于，利用SAR天线波束的偏航角、SAR天线波束的俯仰角、SAR天线波束中心的星下点视角，确定SAR天线波束中心单位矢量。


4.根据权利要求1所述的一种大斜视成像模式下的星载SAR系统性能指标计算方法，其特征在于，S3中，利用SAR卫星的脉冲发射重复间隔、参考目标与模糊干扰目标的斜距，确定参考目标的第m阶距离模糊目标的斜距；利用星载SAR天线俯仰向方向图数据、参考目标的第m阶距离模糊目标的斜距、参考目标的第m阶距离模糊目标的波束中心偏移角，确定参考目标的第m阶距离模糊能量。


5.一种大斜视成像模式下的星载SAR系统性能评估方法，其特征在于，采用权利要求1～4之一所述的方法计算距离模糊比、等效后向噪声系数。


6.根据权利要求5所述的一种大斜视成像模式下的星载SAR系统性能评估方法，其特征在于，所述星载SAR系统性能的...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯帆，李琪，贺荣荣，高阳，孙嘉，侯若涵，党红杏，
申请(专利权)人：西安空间无线电技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61