C波段NGSO星载雷达对地雷达同频干扰判定方法技术

C波段NGSO星载雷达对地雷达同频干扰判定方法，包括：根据C波段星载雷达和地面气象雷达天线工作模式，确定两个时变天线系统的空间指向信息；确定干扰分析总时间及采样频度；确定干扰链路距离长度R及干扰链路上的发射增益G

【技术实现步骤摘要】
C波段NGSO星载雷达对地雷达同频干扰判定方法
本专利技术一种C波段NGSO(地球非静止轨道)星载雷达对地面气象雷达使用相同频率的时变干扰判定方法，适用于气象、海洋、减灾等NGSO卫星C波段星载雷达系统与地面同频段气象雷达之间的干扰确定，属于同频时变干扰判定

技术介绍
根据功能和卫星使命的不同，地球微波遥感探测卫星可以划分为L、S、C和X等频段，电磁波频率越低，穿透能力越强，频率越高则穿透能力越差。C频段由于波长适中，在观测海冰、海洋潮、旋涡、表面波等海洋上的强目标，以及土地湿度、土地粗糙度及冲蚀情况、土壤类型及特征、作物生长量及含水量等方面具有突出优势，广泛应用在海洋、气象、减灾等环境和目标卫星探测领域。我国遥感及空间科学卫星已进入体系化发展和全球化服务阶段，已建成以陆地观测、海洋观测、大气观测以及空间科学研究等多领域的立体观测和空间研究体系，为不断提高陆地、海洋及大气观测卫星综合观测能力，规划有多颗C频段雷达卫星。按照我国无线电频率主管部门工业和信息化部无线电管理局的最新要求，C波段NGSO星载雷达在卫星发射前，必须与工作在同频段的地面气象雷达完成用频兼容共用分析与频率技术协调。干扰判定方法是开展上述工作的必要技术基础。目前，国际研究层面定义了C波段地面气象雷达受到干扰的三种形式：恒定干扰、脉冲干扰和时变干扰，并以干扰源位置固定、干扰信号强度固定的“恒定干扰”作为基础，分析干扰信号强度的评估方法以及地面气象雷达的集总保护标准，但针对干扰源不固定、干扰信号强度不固定的“时变干扰”，强调“确定时变干扰的影响不是一件轻而易举的任务，需要逐个案例进行分析，要考虑到动态的仿真结果”，以及“目前为止，还没有开发出适用于时变干扰保护标准的一般性公式，取决于干扰源是连续的或是脉冲的，是短时间的还是长时间的，应针对具体案例、根据动态仿真结果进行分析”。也就是说，目前国际上还没有适用于评估C波段NGSO星载雷达对地面气象雷达造成同频时变干扰程度的判定方法。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出了C波段NGSO星载雷达对地雷达同频干扰判定方法，本专利技术填补了国际、国内关于C波段NGSO星载雷达对地面气象雷达同频时变干扰判定方法的空白，并且工程实现容易。本专利技术的技术方案是：C波段NGSO星载雷达对地面气象雷达的同频时变干扰判定方法，包括步骤如下：1)获得C波段NGSO星载雷达系统的运行轨迹参数；2)获得地面C波段气象雷达系统的部署位置；3)分别获得C波段NGSO星载雷达系统的性能参数和地面C波段气象雷达系统的性能参数；4)根据C波段星载雷达和地面气象雷达天线工作模式，确定两个时变天线系统的空间指向信息；5)确定干扰分析总时间及采样频度；6)确定干扰链路距离长度R及干扰链路上的发射增益Gt和接收增益Gr7)确定被干扰链路接收系统的功率谱密度根据步骤3)C波段NGSO星载雷达系统的性能参数和地面C波段气象雷达系统的性能参数，以及根据步骤6)所述干扰链路距离长度R、发射增益Gt和接收增益Gr，确定采样时刻t对应的干扰信号到达地面气象雷达接收系统的功率谱密度I，具体为：I＝Pt+10log(τPRF)+Gt+Gr-(32.44+20log(fR))+OTR-PG其中，Pt为C波段星载雷达峰值发射功率谱密度；τ为C波段星载雷达脉冲宽度；PRF为C波段星载雷达脉冲重复频率；Gt为C波段星载雷达天线在地面气象雷达方向上的发射增益；Gr为地面气象雷达天线在C波段星载雷达方向上的接收增益；f为中心频点；R为C波段星载雷达系统与地面气象雷达之间的干扰链路距离长度；OTR为地面气象雷达接收机调谐抑制度；PG为处理增益，表示地面气象雷达接收机信号处理对干扰信号的抑制能力；8)判定同频干扰将功率谱密度与接收系统噪声功率谱密度的比值a作为保护门限，获得步骤7)所述功率谱密度I与接收系统的噪声功率谱密度的比值b，将比值b与保护门限做比较，若比值b大于保护门限，则判定该采样频率下确定的采样时刻t存在干扰，不满足使用要求，反之则表示C波段NGSO星载雷达系统不会对地面C波段气象雷达系统造成有害干扰，两个雷达系统可以兼容使用。步骤1)所述C波段NGSO星载雷达系统的运行轨迹参数包括：历元时刻、卫星轨道高度、轨道倾角、升交点赤经、近地点幅角、真近点角和偏心率。步骤2)所述地面C波段气象雷达系统的具体部署位置，包括：经度、纬度、高度。步骤3)所述C波段NGSO星载雷达系统的性能参数包括：C波段NGSO星载雷达发射天线特性、载波功率特性、脉冲宽度、脉冲重复频率；所述地面C波段气象雷达系统的性能参数包括：地面C波段气象雷达接收天线特性、接收机处理增益和噪声功率谱密度，以及频率范围。步骤5)确定干扰分析总时间的方法，具体为：若NGSO星载雷达运行轨迹具有回归特性，则选取NGSO星载雷达回归周期作为干扰分析总时间，若不具备，则选取1年作为干扰分析总时间。步骤5)所述采样频度根据能够捕捉到的干扰发生数量决定，采样频度不大于C波段NGSO星载雷达每轨对地连续成像时间。步骤62)确定C波段星载雷达系统与地面气象雷达之间的干扰链路距离长度R的方法，具体为：步骤6)所述确定干扰链路距离长度及干扰链路上的发射和接收增益的方法，具体为：61)根据步骤1)所述的运行轨迹参数、步骤2)所述地面C波段气象雷达的部署位置和步骤5)所述的干扰分析总时间及采样频度，确定采样时刻t对应的C波段NGSO星载雷达时变系统的空间位置信息(x1,y1,z1)、以及地面C波段气象雷达系统的空间位置信息(x2,y2,z2)；62)根据步骤61)所述采样时刻t对应的C波段NGSO星载雷达时变系统的空间位置信息(x1,y1,z1)以及地面C波段气象雷达系统的空间位置信息(x2,y2,z2)，确定C波段星载雷达系统与地面气象雷达之间的干扰链路距离长度R；63)根据步骤3)所述C波段NGSO星载雷达系统的性能参数和地面C波段气象雷达系统的性能参数，并根据步骤4)所述两个时变天线系统的空间指向信息，确定干扰链路上的发射增益Gt和接收增益Gr。本专利技术与现有技术相比的有益效果是：通过本专利技术上述干扰判定方法，可以实现对NGSO星载雷达对地面气象雷达在C频段可能产生的同频时变干扰有相对清晰的预判。例如，对干扰发生的频度、干扰持续时间、干扰强度及对地面气象雷达系统在一定保护标准之下的干扰发生的时间百分比等得到量化的评估结果，可以极大缓解目前星地系统之间频率协调遇到的瓶颈问题，促进C频段NGSO星载雷达系统与地面气象雷达系统和谐发展。附图说明图1为本专利技术方法流程图；图2为C波段NGSO星载雷达对地面气象雷达的干扰模型示意图。具体实施方式经调研，国内同样没有适用于评估C波段NGSO星载雷达对地面气象雷达造成同频时变干扰程度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.C波段NGSO星载雷达对地面气象雷达的同频时变干扰判定方法，其特征在于，包括步骤如下：/n1)获得C波段NGSO星载雷达系统的运行轨迹参数；/n2)获得地面C波段气象雷达系统的部署位置；/n3)分别获得C波段NGSO星载雷达系统的性能参数和地面C波段气象雷达系统的性能参数；/n4)根据C波段星载雷达和地面气象雷达天线工作模式，确定两个时变天线系统的空间指向信息；/n5)确定干扰分析总时间及采样频度；/n6)确定干扰链路距离长度R及干扰链路上的发射增益G

【技术特征摘要】
1.C波段NGSO星载雷达对地面气象雷达的同频时变干扰判定方法，其特征在于，包括步骤如下：
1)获得C波段NGSO星载雷达系统的运行轨迹参数；
2)获得地面C波段气象雷达系统的部署位置；
3)分别获得C波段NGSO星载雷达系统的性能参数和地面C波段气象雷达系统的性能参数；
4)根据C波段星载雷达和地面气象雷达天线工作模式，确定两个时变天线系统的空间指向信息；
5)确定干扰分析总时间及采样频度；
6)确定干扰链路距离长度R及干扰链路上的发射增益Gt和接收增益Gr
7)确定被干扰链路接收系统的功率谱密度
根据步骤3)C波段NGSO星载雷达系统的性能参数和地面C波段气象雷达系统的性能参数，以及根据步骤6)所述干扰链路距离长度R、发射增益Gt和接收增益Gr，确定采样时刻t对应的干扰信号到达地面气象雷达接收系统的功率谱密度I，具体为：
I＝Pt+10log(τPRF)+Gt+Gr-(32.44+20log(fR))+OTR-PG
其中，Pt为C波段星载雷达峰值发射功率谱密度；τ为C波段星载雷达脉冲宽度；PRF为C波段星载雷达脉冲重复频率；Gt为C波段星载雷达天线在地面气象雷达方向上的发射增益；Gr为地面气象雷达天线在C波段星载雷达方向上的接收增益；f为中心频点；R为C波段星载雷达系统与地面气象雷达之间的干扰链路距离长度；OTR为地面气象雷达接收机调谐抑制度；PG为处理增益，表示地面气象雷达接收机信号处理对干扰信号的抑制能力；
8)判定同频干扰
将功率谱密度与接收系统噪声功率谱密度的比值a作为保护门限，获得步骤7)所述功率谱密度I与接收系统的噪声功率谱密度的比值b，将比值b与保护门限做比较，若比值b大于保护门限，则判定该采样频率下确定的采样时刻t存在干扰，不满足使用要求，反之则表示C波段NGSO星载雷达系统不会对地面C波段气象雷达系统造成有害干扰，两个雷达系统可以兼容使用。


2.根据权利要求1所述的C波段NGSO星载雷达对地面气象雷达的同频时变干扰判定方法，其特征在于，步骤1)所述C波段NGSO星载雷达系统的运行轨迹参数包括：历元时刻、卫星轨道高度、轨道倾角、升交点赤经、近地点幅角、真近点角和偏心率。


3.根据权利要求1所述的C波段NGSO星载雷达对地面气象雷达的同频时变干扰判定方法，其特征在于，步骤2)所述地面C波段气象雷达系统的具体部署位...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙茜，邓恒，袁俊，鲍晓月，彭菲，江帆，张馨予，
申请(专利权)人：中国空间技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11