一种星载地球同步轨道合成孔径雷达姿态导引方法技术

本发明专利技术公开了一种星载地球同步轨道合成孔径雷达姿态导引方法。使用本发明专利技术能够利用较小的姿态导引角实现最优地距分辨率。本发明专利技术首先根据已知的轨道参数、下视角等条件获得卫星速度方向与地距分辨椭圆面积的表达式，然后利用地距分辨椭圆面积最小时地距分辨率最优，解算出最优地距分辨率的最优方位角，最后通过俯仰横滚导引或横滚俯仰导引使波束指向最优方位角所在方向，完成最优分辨率姿态导引，姿态导引角度小。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了。使用本专利技术能够利用较小的姿态导引角实现最优地距分辨率。本专利技术首先根据已知的轨道参数、下视角等条件获得卫星速度方向与地距分辨椭圆面积的表达式，然后利用地距分辨椭圆面积最小时地距分辨率最优，解算出最优地距分辨率的最优方位角，最后通过俯仰横滚导引或横滚俯仰导引使波束指向最优方位角所在方向，完成最优分辨率姿态导引，姿态导引角度小。【专利说明】
本专利技术涉及合成孔径雷达
，具体涉及。
技术介绍
合成孔径雷达(SAR)是一种全天时、全天候的高分辨率的微波遥感成像雷达，可安装在飞机、卫星、宇宙飞船等飞行平台上。在环境监测、海洋观测、资源勘探、农作物估产、测绘和军事等方面的应用上具有独特的优势，可发挥其他遥感手段难以发挥的作用。对于SAR如此广泛的应用，它的应用质量好坏一般取决于SAR的图像分辨率。星载地球同步轨道(GEO)合成孔径雷达是指位于地球同步轨道、以卫星为载体的合成孔径雷达。星载地球同步轨道合成孔径雷达(GEO SAR)具有覆盖区域广、重访时间短等优点。在一个GEO SAR的轨道周期中，地球中心转动(ECR)坐标系速度的方向变化范围大。当GEO SAR位于赤道附近时，ECR速度方向接近距离方向。此时，模糊函数投影在地面的二维旁瓣将不再是正交的。这导致方位向地距分辨率远大于方位向斜距分辨率，地距分辨率严重恶化。 合成孔径雷达可以通过提高发射带宽提高距离向分辨率，可以通过延长合成孔径时间提高方位向分辨率。但由于距离向、方位向两维不再正交，甚至可能重合，因而仅仅通过提高发射带宽与延长合成孔径时间难以有效的提高分辨率。合成孔径雷达还可以通过姿态导引改变波束指向，进而改善地距分辨率。姿态导引是指为达到某种理想特性而进行的卫星姿态的调整。在地球低轨道(LEO)合成孔径雷达中，姿态导引的目的通常是降低多普勒频率。目前LEOSAR常用的姿态导引方法有一维偏航导引与全零多普勒导引，前者可降低多普勒频率，后者可使多普勒频率为零。在GEO SAR中，偏航导引能够有效降低地距分辨率的恶化，但所需的导引角大，对平台姿态控制系统的要求高。全零多普勒导引不仅需要较大的导引角，而且不能降低地距分辨率的恶化。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了，能够利用较小的姿态导引角实现最优地距分辨率。本专利技术的星载地球同步轨道合成孔径雷达姿态导引方法，包括以下步骤:步骤I，确定地距分辨椭圆面积:【权利要求】1.，其特征在于，包括以下步骤: 步骤I，确定地距分辨椭圆面积: 【文档编号】G01S7/02GK103675760SQ201310651459【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月3日 优先权日:2013年12月3日 【专利技术者】丁泽刚, 曾涛, 尹伟, 龙腾, 张庆君, 朱宇 申请人:北京理工大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种星载地球同步轨道合成孔径雷达姿态导引方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，确定地距分辨椭圆面积：其中，S是‑3dB地距分辨率椭圆的面积，ρa为斜距方位向分辨率；ρr为斜距距离向分辨率；α为雷达的俯仰角；β为雷达的下视角；为雷达的方位角； α = arctan ( sign ( ω s - ω e cos i ) · R · s / R s ( ω e sin i cos u ) 2 + ( ω s - ω e cos i ) 2 ) 其中， ω s = μa ( 1 - e 2 ) / R s 2 R s = a ( 1 - e 2 ) 1 + e cos ( u - ω ) ...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丁泽刚，曾涛，尹伟，龙腾，张庆君，朱宇，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11