【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及综合孔径辐射计成像，尤其涉及一种编队星载综合孔径辐射计成像方法。
技术介绍
1、干涉式综合孔径成像技术为突破星载微波辐射计的空间分辨率瓶颈提供了有效的技术手段。干涉式综合孔径成像技术来源于射电天文领域，20世纪五六十年代天文学家们首先将其应用于提高射电天文望远镜的角分辨率，取得了很好的效果。20世纪80年代开始，综合孔径的概念被引入到遥感领域应用于对地观测。
2、近十几年来，低频段毫米波综合孔径近场被动成像技术也得到较大发展，geostar是一个地球静止轨道星载毫米波综合孔径辐射计，面向气象应用，实现高分辨率全天候的大气温度及湿度观测。2007年研究人员利用干涉综合孔径辐射线测定获得了长达30km内的大气温湿度测量值。研究人员实现了一个功能齐全的温度探测器。2008年我国研究人员设计出8mm波段二维综合孔径微波辐射计，利用该辐射计可模拟实现室内人工场景及人物场景的辐射亮温分布图像。有学者利用双面抛光的高阻硅片作为标准器，开展了太赫兹功率计线性度计量的研究。
3、2012年清华大学提出了一种太赫兹辐射脉冲能量的校准方法，利用斩波器衰减对高莱探测器校准，量值溯源到辐射量热计。2013年提出一种时钟扫描微波辐射计解决了传统的孔径辐射计在水平方向分辨率低的问题。同年研究者采用抛光的特殊玻璃作为体吸收材料，研制了一种镜反射型太赫兹辐射计。2014年提出一种新的方法进行辐射信号的互相关。同年，我国研究人员介绍了200ghz频率步进雷达系统以及获得一维距离像的方法，分析了频率步进信号相位不一致对一维距离像
4、上述现有技术中的干涉式综合孔径成像技术的缺点包括：
5、1.由于探测目标尺寸小的缘故，对应用于目标探测的系统空间分辨率要求非常高，数百米、数十米甚至数米。而对于地球被动微波遥感而言，观测对象是大尺度缓变的地球物理参量，系统空间分辨率在数十千米。这就导致地球被动微波遥感和目标探测两种应用领域在空间分辨率要求存在较大的差异。而目前多数星载卫星应用均基于地球被动微波遥感领域，如miras系统的y形天线阵列、hust-asr的t形天线阵列。这些现有投入应用星载天线阵列在空间分辨率上均在数十千米或数千米。
6、2.近些年来，为了提高空间分辨率，越来越多基于多种技术融合的方式被提了出来。如2022年提出的近地轨道卫星群运动诱导合成孔径辐射计。该种孔径合成天线阵列由自主控制的微小卫星(副卫星)上的大量单个天线和主卫星携带的y形相关器天线组成。这种孔径合成天线阵列拥有多达96颗卫星。这种方法虽然可以提高空间分辨率，但是有着卫星数量过多、技术复杂、同步实现困难等缺点。
技术实现思路
1、本专利技术的实施例提供了一种编队星载综合孔径辐射计成像方法，以实现有效地提高卫星系统的空间分辨率。
2、为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案。
3、一种编队星载综合孔径辐射计成像方法，包括：
4、采用多颗环绕卫星与1颗或者多颗中心卫星组成卫星飞行编队，在中心卫星的孔径辐射计上搭载多个大尺寸天线，每颗环绕卫星的孔径辐射计上搭载至少有1个大尺寸天线，在一个中心卫星或者地面上设置信号处理设备，通过接收通道将所有天线和信号处理设备连接起来；
5、地面场景中的辐射信号经过卫星飞行编队中的天线接收后，经由接收通道滤波混频、放大后形成中频信号，所有天线将中频信号输出给信号处理设备；
6、所述信号处理设备对任意两个天线的中频信号进行复相关处理，得到稀疏天线阵列，根据所有的稀疏天线阵列得到uv平面的全部采样点的可见度函数值；
7、所述信号处理设备对所述uv平面的全部采样点的可见度函数值进行傅里叶反变换，得到重建的所述地面场景的亮温图。
8、优选地，所述大尺寸天线的直径大于设定尺寸数值和/或者面积大于设定的面积数值。
9、优选地，所述尺寸数值为0.5米，所述面积数值为0.5平方米。
10、优选地，在一个中心卫星或者环绕卫星上搭载的多个天线之间的距离小于设定的第一距离阈值，形成短基线，所述第一距离阈值的确定原则包括：根据天线的尺寸和面积结果特征确保天线能够形成综合孔径干涉低频成份的距离。
11、优选地，所述第一距离阈值为100米。
12、优选地，中心卫星和环绕卫星之间的安全距离大于设定的第二距离阈值，形成长基线，所述第二距离阈值的确定原则包括：根据天线的尺寸和面积结果特征确保天线不会发生碰撞的前提下能够形成综合孔径干涉高频成份的距离。
13、优选地，所述第二距离阈值为100.01米。
14、优选地，在中心卫星上设置多天线模式的天线搭载平台，在所述天线搭载平台设置一个或多个刚体之，中心卫星搭载的大尺寸天线固定于刚体上。
15、优选地，整个环绕卫星和中心卫星固定在一大型天线平台上。
16、优选地，所述待成像地面场景为根据地面不同物体的反射率构建的仿真地面场景；或者，所述带成像地面场景为实际地面场景。
17、由上述本专利技术的实施例提供的技术方案可以看出，本专利技术方法可以在提高星载综合孔径辐射计的空间分辨率的同时，实现将卫星数量控制在较少范围内、技术相对简单。本专利技术实施例将基于编队飞行方法应用于星载综合孔径辐射计的天线搭载平台之中。一(多)颗中心卫星与多颗绕飞卫星的编队方式。这种方式可以大大增大每个卫星上可搭载的天线尺寸大小，从而提高卫星系统的空间分辨率。
18、本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
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1.一种编队星载综合孔径辐射计成像方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述大尺寸天线的直径大于设定尺寸数值和/或者面积大于设定的面积数值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述尺寸数值为0.5米，所述面积数值为0.5平方米。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在一个中心卫星或者环绕卫星上搭载的多个天线之间的距离小于设定的第一距离阈值，形成短基线，所述第一距离阈值的确定原则包括：根据天线的尺寸和面积结果特征确保天线能够形成综合孔径干涉低频成份的距离。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一距离阈值为100米。。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，中心卫星和环绕卫星之间的安全距离大于设定的第二距离阈值，形成长基线，所述第二距离阈值的确定原则包括：根据天线的尺寸和面积结果特征确保天线不会发生碰撞的前提下能够形成综合孔径干涉高频成份的距离。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二距离阈值为100.01米。
8.根据权利要求1
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，整个环绕卫星和中心卫星固定在一大型天线平台上。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待成像地面场景为根据地面不同物体的反射率构建的仿真地面场景；或者，所述带成像地面场景为实际地面场景。
...【技术特征摘要】
1.一种编队星载综合孔径辐射计成像方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述大尺寸天线的直径大于设定尺寸数值和/或者面积大于设定的面积数值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述尺寸数值为0.5米，所述面积数值为0.5平方米。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在一个中心卫星或者环绕卫星上搭载的多个天线之间的距离小于设定的第一距离阈值，形成短基线，所述第一距离阈值的确定原则包括：根据天线的尺寸和面积结果特征确保天线能够形成综合孔径干涉低频成份的距离。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一距离阈值为100米。。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，中心卫星和环绕卫星之间...
【专利技术属性】
技术研发人员：申艳，张志凡，廖琛，王忠立，邵小桃，侯亚丽，王明江，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：
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