[发明专利]一种星载SAR多方位角重复观测的卫星平台姿态机动方法

权利要求书

1.一种星载SAR多方位角重复观测的卫星平台姿态机动方法，其特征在于通过如下方式实现：

s1、确定首次成像的卫星平台姿态机动方式，即确定卫星平台在起始成像时刻的位置、卫星姿态以及首次成像过程中的虚拟旋转中心；

s2、进行滑动聚束成像，根据S1中确定的首次成像的卫星平台姿态机动方式确定下一次成像开始时刻的卫星位置；

s3、根据下一次成像开始时刻的卫星位置结合机动后波束中心与场景的距离，确定两次相邻成像间机动过程中的卫星姿态以及下一次成像过程中的虚拟旋转中心，在姿态机动调整过程中将波束指向调整到场景的方位向起始位置；

s4、重复步骤s2、s3直至成像工作完成；

上述每次滑动聚束成像过程中，卫星平台波束中心始终指向每次成像过程中确定的虚拟旋转中心。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤s1中首次成像过程中的虚拟旋转中心通过下述方式确定：

由滑动聚束成像的起始斜视角θ_1s、卫星平台飞行速度V_s、以及条带模式下的波束足迹速度V_g、以及卫星起始成像时刻天线波束中心与地面的交点确定卫星成像起始时刻位置

由卫星成像起始时刻位置天线波束中心与地面的交点确定起始成像时刻的卫星Z轴指向

由卫星成像起始时刻位置起始时刻的卫星Z轴指向以及滑动聚束分辨率改善因子A，确定出虚拟旋转中心位置

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述卫星成像起始时刻位置通过下述步骤进行确定：

确定卫星成像起始时刻位置时刻，天线波束中心与地面的交点与场景中心在方位向的距离，进而确定天线波束中心与地面的交点位置；

根据天线波束中心与地面的交点位置，确定交点的零多普勒时刻的卫星位置

确定连接与两点的矢量与连接与两点的矢量之间的夹角θ_max；

根据夹角θ_max，确定成像起始时刻位置

上述，L_a为场景的方位向长度，R_c为场景中心零多普勒时刻的正侧视斜距，θ_az为天线的方位向波束宽度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述的夹角θ_max按照关系式确定。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述的虚拟旋转中心位置满足如下关系：

为由卫星起始位置指向首次滑动聚束成像虚拟旋转中心的矢量。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤s2通过下述方式实现：

根据卫星本次成像起始时刻的位置，成像时间长度，以及飞行轨道，确定本次成像结束时刻的卫星位置；

由上述确定的本次成像结束时刻的卫星位置，以及本次成像过程的虚拟旋转中心，确定本次成像终止时刻的卫星姿态、以及其与地面交点；

由上述确定的本次成像结束时刻的卫星位置，以及给定两次成像间的姿态机动时间，确定机动后即下一次成像开始时刻的卫星位置。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤s3通过下述方式实现：

由本次成像结束时刻的卫星位置下一次成像开始时刻卫星位置以及本次成像终止时刻波束中心与地面的交点三点所确定的平面，以及机动后波束中心与场景的距离D，来确定得到姿态机动调整完成后波束中心与地面的交点

由姿态机动调整完成后的卫星位置以及波束中心与地面交点得出机动结束时刻的卫星Z轴指向；

通过矢量来确定卫星平台在两次相邻成像间机动过程的虚拟旋转中心

由机动过程的虚拟旋转中心确定整个机动过程中的卫星三轴姿态；

由及滑动聚束分辨率改善因子A，确定出下一次滑聚成像的虚拟旋转中心