[发明专利]在表面上方的高度可变时优化旁视传感器的运行的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的用于在待检测表面上方的高度 可变时优化活动的旁视传感器的运行的方法。

背景技术

活动的旁视传感器或旁视仪器基于借助RADAR(Radiowave Detection And Ranging，无线波检测和测距)或LIDAR(Lightwave Range And Detection，光波测距和检测)进行运行时间测量的原理来 工作，并且例如用于借助卫星来对地球表面进行测量和成像。这种活 动旁视传感器的一个实例是合成孔径雷达(SAR)系统，该系统也称为 旁视雷达。SAR系统按照以下方式运行，即以限定的时间间隔在待检测 表面的方向上通过短程运动的天线交替地发射脉冲信号，并且接收回 波信号，也就是被扫描过的表面反射的脉冲信号。对于每个被天线照 射和扫描的区域，由SAR处理器通过对回波信号的相应数据处理来计 算出扫描过的对象的图像。

诸如SAR系统的旁视传感器用其发射的脉冲信号照射与飞行方向 垂直的待检测或待测量表面(或大气体)的区域或条纹(swath)，并 且从与飞行方向垂直的待检测或待测量表面(或大气体)的区域或条 纹(swath)接收回波信号。在传感器的整个飞行轨道期间，传感器的 视向通常保持相同，也就是说该视向通常与所发射的脉冲信号(扫描 射线)的方向相同，例如根据相对于飞行和天底点方向的取向。即使 定义了可自由选择(例如借助相控的RADAR天线)的不同条纹(视角 区域)，每个条纹本身在传感器围绕待测量天体的整个飞行(轨道) 期间的取向保持不变。但是，旁视传感器和待检测表面之间的距离发 生变化，该待检测表面在椭圆轨道上并且围绕非球对称的天体，这可 以在图1中识别出来。

因此，在拍摄或扫描期间的时间性能极大地取决于测量表面上方 的高度以及取决于待检测区域。例如，如果活动的旁视传感器运行为 使得交替地发射脉冲信号并且只能在发射间隙期间接收回波信号，则 必须始终匹配脉冲重复频率(PRF：Pulse Repetition Frequency)， 也就是在轨道期间发射脉冲信号的频率。但是这大大提高了控制扫描 的复杂度。在例如由旁视传感器发射的扫描射线在待测量表面上的入 射角是从20°到55°的待检测覆盖区域中，设置多个重叠的、单个可选 的条纹，这些条纹就入射角或视角来说的位置在整个轨道期间近似保 持不变。基于信号运行时的PRF的可能值在轨道期间变化。通常不可 能得到每个条纹(swath)的固定PRF。

发明内容

因此本发明要解决的技术问题在于提供一种用于在待检测表面上 方的高度可变时优化活动的旁视传感器的运行的方法。

该技术问题通过一种具有本发明特征的用于在待检测表面上方的 高度可变时优化活动的旁视传感器的运行的方法来解决。

本发明的一个基本思想在于，依据所确定的旁视传感器的高度通 过滚动旋转调节由旁视传感器发射的用于扫描待检测表面的扫描射 线，使得待检测表面在旁视传感器的轨道期间的变化得到减小。换句 话说，本发明提议将用于校准旁视传感器的天线的滚动规则用于确定 待检测表面的要照射的条纹。由此与刚性的天线校准不同，旁视传感 器在更长的轨道片段上以恒定的PRF运行，也就是说，该运行尤其是 在控制对待检测表面的扫描的复杂度方面得到了优化。此外，针对待 检测表面的要扫描的每个条纹的天线射线在旁视传感器的整个轨道期 间可以是足够的。

根据实施例，本发明涉及一种在待检测表面上方的高度可变时优 化活动的旁视传感器的运行的方法，具有以下步骤：

-连续确定旁视传感器在待检测表面上方的高度，以及

-依据旁视传感器的已确定高度来通过滚动旋转(滚动转向规则) 调节由旁视传感器发射的用于扫描待检测表面的扫描射线，使得待检 测表面在旁视传感器的轨道期间的变化得到减小。这使得可以简化对 待检测表面扫描的控制，因为根据本发明的该实施例，在旁视传感器 的更长轨道片段上以恒定PRF进行的运行是一种优化。

根据本发明的实施例，通过滚动旋转的调节可以包括旁视传感器 的机械旋转。

在本发明的实施例中，替换或附加的，通过滚动旋转的调节还可 以包括通过相应地控制旁视传感器的天线来电子地滚动旋转所发射的 扫描射线。

根据本发明的实施例，通过滚动旋转的调节可以包括依据待检测 表面来转动由旁视传感器检测的方向。