[发明专利]一种多维信息探测SAR卫星探测方法

说明书

本发明涉及一种多维信息探测SAR卫星探测方法，属于微波遥感卫星系统设计领域；步骤一、建立SAR卫星系统，包括1颗主星和N颗辅星；步骤二、主星向待测地面区域发射探测信号，待测地面区域对探测信号反射形成成像回波信号，辅星接收成像回波信号，并将成像回波信号反馈至主星；实现成像；步骤三、通过SAR卫星系统实现5种成像模式，包括多频段拼接成像模式、单频段三维成像模式、多频段干涉成像模式、多频段多极化成像模式和单频段多方位角GMTI成像模式；本发明实现了快速获取观测区域空间维、频率维、极化维和空间维等多维度信息，提高了星载SAR系统的应用效能，扩展了系统应用领域。

技术领域

本发明属于，涉及一种多维信息探测SAR卫星探测方法，属于微波遥感卫星系统设计领域。

背景技术

随着地球遥感应用对信息获取的丰富性、精确性和时效性的不断提升，亟需星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)系统具备多维(空间维、频率维、极化维、和时间维)信息快速获取的能力。

传统SAR卫星系统主要瞄准特定应用需求进行系统设计，其工作频段单一，并主要用于获取高分辨率宽覆盖二维SAR图像，无法满足多维信息快速获取的应用需求。利用在轨或者发射多颗不同频段、极化和功能的SAR卫星，并利用多航过获取的数据进行联合处理，一定程度上可实现多维信息获取，但仍面临以下四个方面问题：1)丰富性不足，目前部分国家发射了不同频段、极化方式的SAR卫星，但各卫星系统相对独立，获取的信息离散且丰富性不足，难以实现联合应用；2)精确性差，各卫星系统性能存在差异，且地物散射特性具有时变性和空变性，通过多星或者多航过获取的数据进行联合处理时存在系统误差，导致获取的信息精确性差；3)时效性低，通过多航过获取的多幅SAR二维图像数据联合进行干涉、三维成像或者差分层析处理，可获取目标高程、三维信息和形变信息等，但多幅SAR二维图像获取需要较长时间，影响了信息获取的时效性；4)成本高，但若采用传统SAR卫星体制，各卫星功能相近，每颗卫星系统复杂且成本高，发射多颗卫星组建星座的成本高，经济利用价值低。

总上所述，传统SAR卫星系统体制难以低成本的满足地球遥感应用中对获取信息的丰富性、精确性和时效性的要求，因此亟需从体统体制上进行创新性设计，从而在确保信息获取的丰富性(空间维、频率维、极化维和时间维等多维信息)的同时，保证信息的精确性高、时效性好和系统成本低。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种多维信息探测SAR卫星探测方法，实现5种成像模式，包括多频段拼接成像模式、单频段三维成像模式、多频段干涉成像模式、多频段多极化成像模式和单频段多方位角GMTI成像模式；本发明实现了快速获取观测区域空间维、频率维、极化维和空间维等多维度信息，提高了星载SAR系统的应用效能，扩展了系统应用领域。

本发明解决技术的方案是：

一种多维信息探测SAR卫星探测方法，包括如下步骤：

步骤一、建立SAR卫星系统，包括1颗主星和N颗辅星；N为正整数，且N≥9；

步骤二、主星向待测地面区域发射探测信号，待测地面区域对探测信号反射形成成像回波信号，辅星接收成像回波信号，并将成像回波信号反馈至主星；实现成像；

步骤三、通过SAR卫星系统实现5种成像模式，包括多频段拼接成像模式、单频段三维成像模式、多频段干涉成像模式、多频段多极化成像模式和单频段多方位角GMTI成像模式。

在上述的一种多维信息探测SAR卫星探测方法，所述步骤一中，1颗主星和N颗辅星位于距地表同一高度的轨道平面上；轨道平面距地表500-600km；其中，辅星轨道呈椭圆形；主星位于辅星椭圆形轨道的中心。