專利名稱：Topsar系統(tǒng)參數(shù)工程設(shè)計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于航天和微波遙感的交叉技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種針對星載SAR
(Synthetic Aperture Radar,合成孔徑雷達)新的工作模式-TOPSAR (Terrain
Observation by Progressive scans Synthetic Aperture Radar,方位向電掃描合成孑L徑雷達)的系統(tǒng)參數(shù)工程設(shè)計方法。
背景技術(shù)：
掃描模式是星載SAR實現(xiàn)寬測繪帶的重要工作模式，傳統(tǒng)的掃描模式由于方位向天線加權(quán)不均勻，會受到扇貝效應(yīng)的影響，對扇貝效應(yīng)進行補償比較困難，限制了傳統(tǒng)的掃描模式的應(yīng)用。TOPSAR是星載SAR的一種全新工作模式，該模式通過天線在方位向上掃·描，解決了傳統(tǒng)掃描模式系統(tǒng)的扇貝效應(yīng)等問題。這種工作模式自2006年提出，已經(jīng)在TerraSAR-X上實驗成功，所得到的圖像幾乎完全沒有扇貝效應(yīng)。據(jù)報道，這種工作模式也將計劃用于歐空局最新的SAR衛(wèi)星Sentinel-1。目前，對TOPSAR的研究主要集中在成像處理方法方面。尚未有資料提出系統(tǒng)參數(shù)工程設(shè)計方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出適于工程設(shè)計的TOPSAR系統(tǒng)參數(shù)工程設(shè)計方法，應(yīng)用于TOPSAR系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計。本發(fā)明技術(shù)方案的思路是已知衛(wèi)星參數(shù)、雷達參數(shù)、波位參數(shù)，在滿足整個測繪帶的圖像連續(xù)而均勻的前提下，根據(jù)設(shè)計指標和待設(shè)計系統(tǒng)參數(shù)之間的定量關(guān)系，提出適于工程設(shè)計的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計方法。TOPSAR待設(shè)計系統(tǒng)參數(shù)包括方位處理角、方位分辨率、掃描速率、各子測繪帶的工作時間和掃描周期。整個測繪帶的圖像連續(xù)而均勻是指(1)各子測繪帶有一致的方位分辨率；(2)各子測繪帶有一致的方位模糊性能；(3)要保證在方位向的連續(xù)成像。本發(fā)明技術(shù)方案是已知衛(wèi)星參數(shù)和雷達參數(shù)衛(wèi)星速度Vs，星載SAR信號波長入，波束切換時間Te，天線掃描角為p時對應(yīng)的雙程天線方向圖函數(shù)&( )，天線波束3dB寬度0 O3tfflo已知波位參數(shù)脈沖重復(fù)頻率/f，波束腳印速度=，中心斜距<，上標i表示第i個子測繪帶，i = Ns為子測繪帶數(shù)目。系統(tǒng)設(shè)計要求各子測繪帶有一致的方位分辨率，各子測繪帶的中心方位模糊度必須小于等于AASRtl，各子測繪帶的掃描角度必須小于等于爐max，各子測繪帶的方位模糊度惡化必須小于等于AASRdettl,各子測繪帶的NESZ(Noise Equivalent Sigma Zero,等效噪聲系數(shù))惡化必須小于等于NESZdrttl,方位向重疊率不小于e。第一步方位處理角設(shè)計對第i個子測繪帶，進行下述處理
令
權(quán)利要求
1 . 一種方位向電掃描合成孔徑雷達系統(tǒng)參數(shù)工程設(shè)計方法，其特征在于，包括下述步驟 已知衛(wèi)星參數(shù)和雷達參數(shù)衛(wèi)星速度Vs，星載合成孔徑雷達信號波長λ，波束切換時間Τ,，天線掃描角為P時對應(yīng)的雙程天線方向圖函數(shù)Gd·)，天線波束3dB寬度Θ _ ； 已知波位參數(shù)脈沖重復(fù)頻車廣'波束腳印速度，中心斜距#，上標i表示第i個子測繪帶，i = IX, Ns為子測繪帶數(shù)目； 系統(tǒng)設(shè)計要求各子測繪帶有一致的方位分辨率，各子測繪帶的中心方位模糊度小于等于AASR0,各子測繪帶的掃描角度小于等于％^，各子測繪帶的方位模糊度惡化小于等于AASTdettl，各子測繪帶的等效噪聲系數(shù)NESZ惡化小于等于NESZdettl，方位向重疊率不小于e ；第一步方位處理角設(shè)計對第i個子測繪帶，進行下述處理 令
全文摘要
本發(fā)明提供一種TOPSAR系統(tǒng)參數(shù)工程設(shè)計方法。技術(shù)方案是已知衛(wèi)星參數(shù)、雷達參數(shù)、波位參數(shù)，在滿足整個測繪帶的圖像連續(xù)而均勻的前提下，根據(jù)設(shè)計指標和待設(shè)計系統(tǒng)參數(shù)之間的定量關(guān)系，設(shè)計出適于工程設(shè)計的系統(tǒng)參數(shù)。TOPSAR待設(shè)計系統(tǒng)參數(shù)包括方位處理角、方位分辨率、掃描速率、各子測繪帶的工作時間和掃描周期。本發(fā)明可使設(shè)計結(jié)果中的各子測繪帶有一致的方位分辨率，并且各子測繪帶的中心方位模糊度，方位模糊度惡化，NESZ惡化和方位向重疊率均滿足指標要求。本發(fā)明設(shè)計的TOPSAR系統(tǒng)參數(shù)，可使TOPSAR工作中整個測繪帶的圖像連續(xù)而均勻。
文檔編號G01S13/90GK102967861SQ201210395168
公開日2013年3月13日 申請日期2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月17日
發(fā)明者黃海風, 陳祺, 董臻, 張永勝, 何峰, 余安喜, 杜湘瑜, 孫造宇, 金光虎, 何志華, 李力, 馬喜樂 申請人:中國人民解放軍國防科學技術(shù)大學