[发明专利]基于敏捷合成孔径雷达卫星姿态机动的马赛克模式实现方法

权利要求书

1.一种基于敏捷合成孔径雷达卫星姿态机动的马赛克模式实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，计算实现马赛克模式成像所需的总体参数；

步骤二，对所述马赛克模式成像的图像的中间子成像块的参数进行计算；

步骤三，基于所述中间子成像块，逐渐增加子成像块并对其参数进行计算，直至获得的图像的方位向成像范围满足需求；

其中，所述步骤一包括：

计算所述马赛克模式的成像场景中心的回波信号多普勒中心为零的成像中心时刻；

计算雷达波束在所述成像中心时刻指向所述成像场景中心时的参考足印方向向量；以及

确定达到所述马赛克模式的成像范围所需的子测绘带数。

2.根据权利要求1所述的基于敏捷合成孔径雷达卫星姿态机动的马赛克模式实现方法，其特征在于，在所述步骤一中，

根据星历数据和成像场景的中心坐标，计算所述成像场景中心的所述回波信号的多普勒效率，并将所述多普勒中心为零的时刻确定为所述成像中心时刻，

将所述雷达波束在所述成像中心时刻指向所述成像场景中心时的波束地面足印方向向量确定为其它所有子成像块的参考波束地面足印参考方向向量，

根据星历数据、所述成像场景的位置，确定成像几何关系，从而确定达到需求成像范围所需的所述子测绘带数。

3.根据权利要求2所述的基于敏捷合成孔径雷达卫星姿态机动的马赛克模式实现方法，其特征在于，所述步骤二包括：

计算所述中间子成像块的成像时间；

计算所述中间子成像块的波束地面足印移动距离；

确定所述中间子成像块的瞄准点与瞄准时序规划；

计算实现波束指向所需的横滚角和俯仰角；

将所述参考足印方向向量变换到轨道坐标系下；

计算所述波束地面足印方向向量转化的中间向量；

利用所述中间向量，计算需求偏航角；以及

计算所述中间子成像块的方位向成像范围。

4.根据权利要求3所述的基于敏捷合成孔径雷达卫星姿态机动的马赛克模式实现方法，其特征在于，在所述步骤二中，

根据所述成像几何关系和需求的分辨率，计算所述中间子成像块所需的成像时间，

根据成像拼接条件，确定所述中间子成像块的波束地面足印移动距离，

根据所述中间子成像块的场景中心位置，沿参考足印方位向平均分配的足印移动距离，并在地面足印匀速运动的情况下，为所述成像时间平均分配不同的瞄准点，以使所述瞄准点与所述成像时间一一对应，从而完成所述中间子成像块的所述瞄准点和所述瞄准时序规划，

根据所述中间子成像块的波束地面足印方向、所述瞄准点、所述瞄准时序规划，结合所述星历数据，计算满足所述需求的所述横滚角和所述俯仰角，

根据所述星历数据，将所述中间子成像块的参考波束地面足印方向向量变换到所述轨道坐标系下，从而得到所述轨道坐标系下的波束地面足印方向向量，

基于所述横滚角和所述俯仰角、以及所述轨道坐标系下的所述波束地面足印方向向量，计算所述波束地面足印方向向量由所述轨道坐标系向性本体坐标系转化的中间向量，使通过所述中间向量控制后的波束地面足印方向向量与期望的波束地面足印方向向量相等来构建方程，从而计算获得需求的偏航角，

利用所述横滚角、所述俯仰角、所述偏航角、所述星历数据和所述波束地面足印移动距离，计算得到所述中间子成像块的方位向的有效长度，从而得到所述方位向的成像范围。

5.根据权利要求1所述的基于敏捷合成孔径雷达卫星姿态机动的马赛克模式实现方法，其特征在于，在所述步骤三中执行：

通过递推计算，得到所述马赛克模式的所有子成像块的参数，直至方位向成像范围满足所述需求，

其中，前一个子成像块的计算结果被作为下一个子成像块计算的输入参数。

6.根据权利要求5所述的基于敏捷合成孔径雷达卫星姿态机动的马赛克模式实现方法，其特征在于，所述步骤三包括：

在所述中间子成像块的参数计算完成后，增加下一组子成像块；

根据前一组子成像块的计算结果，计算所述下一组子成像块的起始时刻或结束时刻瞄准点，作为边界位置波束瞄准点；

根据成像几何关系和需求的分辨率，计算所述下一组子成像块的成像时间；

根据成像拼接条件，计算所述下一组子成像块的波束地面足印移动距离；

根据所述边界位置波束瞄准点和所述波束地面足印移动距离，完成所述下一组子成像块的瞄准点和时序规划；

计算所述下一组子成像块实现波束指向所需的横滚角和俯仰角；

将所述下一组子成像块的参考波束地面足印方向向量变换到轨道坐标系下；

利用所述横滚角和所述俯仰角计算所述下一组子成像块的中间向量；

利用所述中间向量，计算需求的偏航角；

利用所述横滚角、所述俯仰角、所述偏航角、星历数据和所述波束地面足印移动距离，计算得到所述下一组子成像块的方位向的有效长度，并通过累加计算得到所述方位向的总长度；

逐渐增加子成像块，直至所述方位向的总长度满足需求。