[发明专利]星载微波遥感仪器结构变形的描述方法

权利要求书

1.一种星载微波遥感仪器结构变形的描述方法，其特征在于，将微波遥感仪器的独立组件分为平面反射面、旋转抛物面反射面、旋转双曲面反射面、和馈源共四类独立组件，采用旋转变形参数和位移变形参数描述组件变形，根据旋转变形参数和位移变形参数构建组件变形后的坐标转换矩阵，通过坐标转换矩阵实现视线状态向量在相邻反射面固连坐标系之间的转换；

采用旋转变形参数和位移变形参数描述平面反射面、旋转抛物面反射面、旋转双曲面反射面组件的变形；

所述平面反射面旋转变形参数和位移变形参数，包括且仅包括平面反射面绕平面反射面固连坐标系X轴的旋转角、绕Y轴的旋转角，和沿Z轴的位移；

所述旋转抛物面反射面的旋转变形参数和位移变形参数，包括且仅包括旋转抛物面反射面绕旋转抛物面反射面固连坐标系X轴的旋转角、绕Y轴的旋转角，和沿X轴的位移、沿Y轴的位移、沿Z轴的位移；

所述旋转双曲面反射面的旋转变形参数和位移变形参数，包括且仅包括旋转双曲面反射面绕旋转双曲面反射面固连坐标系X轴的旋转角、绕Y轴的旋转角，和沿X轴的位移、沿Y轴的位移、沿Z轴的位移；

平面反射面固连坐标系原点取为反射面几何中心，Z轴为平面正法向，X轴在平面内指向一特征方向，Y轴由右手定则确定；旋转抛物面反射面固连坐标系原点为旋转抛物面反射面的拐点，Z轴与旋转抛物面反射面对称轴重合指向旋转抛物面拐点正法向方向，X轴垂直Z轴指向旋转抛物面反射面一特征方向，Y轴由右手定则确定；

旋转双曲面反射面固连坐标系原点为旋转双曲面反射面的拐点，Z轴与旋转双曲面反射面的对称轴重合指向旋转双曲面反射面拐点正法向方向，X轴垂直Z轴指向旋转双曲面反射面某特征方向，Y轴由右手定则确定；

馈源固连坐标系原点取为馈源入口几何中心，Z轴垂直馈源入口平面指向馈源外侧，X轴垂直Z轴指向馈源入口平面一特征方向，Y轴由右手定则确定。

2.根据权利要求1所述的星载微波遥感仪器结构变形的描述方法，其特征在于，视线状态向量X是7维向量，由视线在反射面的落点坐标[x,y,z]^T、视线方向单位矢量[u,v,w]^T和1构成：

X＝[x y z u v w 1]^T，其中，X为视线状态向量。

3.根据权利要求2所述的星载微波遥感仪器结构变形的描述方法，其特征在于，依据视线反射传输的路径顺序，通过坐标转换矩阵实现视线状态向量在相邻反射面固连坐标系之间的转换：

X_b＝T_baX_a

X_a为视线状态向量X在a坐标系的投影，X_b为视线状态向量X在b坐标系的投影，T_ba是a坐标系到b坐标系的坐标转换矩阵。

4.根据权利要求1所述的星载微波遥感仪器结构变形的描述方法，其特征在于，组件变形后的坐标转换矩阵具有如下形式：

表示标称状态下，a坐标系到b坐标系的方向余弦矩阵，R_a表示a组件旋转变形的方向余弦矩阵、R_b表示b组件旋转变形的方向余弦矩阵，表示无变形情况下，a坐标系原点A在b坐标系的投影，ΔA表示a坐标系位移变形参数、ΔB表示b坐标系的位移变形参数；

其中，a组件为星载微波遥感仪器中的独立光路组件，即平面反射面、旋转抛物面反射面、旋转双曲面反射面和馈源共四种类型组件中的任意一种；

b组件为不同于a组件的独立光路组件。

5.根据权利要求1所述的星载微波遥感仪器结构变形的描述方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，将星载微波遥感仪器中的独立光路组件分为平面反射面、旋转抛物面反射面、旋转双曲面反射面和馈源共四种类型；根据独立组件的类型，定义与独立组件固连的平面反射面固连坐标系、旋转抛物面反射面固连坐标系、旋转双曲面反射面固连坐标系、旋转轴系固连坐标系和馈源固连坐标系；

步骤2，定义平面反射面、旋转抛物面反射面、旋转双曲面反射面的旋转变形参数和位移变形参数；

步骤3，从馈源出发，根据光路部件旋转变形参数和位移变形参数计算相邻光路部件之间的坐标系转换矩阵；

步骤4，将坐标转换矩阵代入光路模型。