[发明专利]星载合成孔径雷达海洋场景观测雷达增益设置方法及系统

权利要求书

1.一种星载合成孔径雷达海洋场景观测雷达增益设置方法，其特征在于，包括：

从海面风场预报产品中获取卫星拟观测区域的海域海面风场预报数据，并对所述海域海面风场预报数据进行处理，得到处理后的海面风场预报数据；

将所述处理后的海面风场预报数据以及雷达系统参数作为地球物理模式函数的输入，反演星载SAR观测时刻海面后向散射系数；

基于星载SAR观测时刻海面后向散射系数和雷达参数结合手动增益控制参数计算式，计算手动增益控制参数；

所述基于星载SAR观测时刻海面后向散射系数和雷达参数结合手动增益控制参数计算式，计算手动增益控制参数，包括：

根据雷达系统参数采用雷达方程计算雷达接收的海面回波信号功率；

基于所述海面回波信号功率利用无手动增益控制情况下接收机接收功率计算式计算无手动增益控制情况下接收机接收功率；

基于所述无手动增益控制情况下接收机接收功率结合转换公式计算用dBm表示的无手动增益控制情况下接收机接收功率；

基于用dBm表示的无手动增益控制情况下接收机接收功率结合手动增益控制计算式计算手动控制的参数；

所述雷达方程如下式所示：

其中，S为雷达接收的海面回波信号功率，P_t为雷达发射功率，G为天线增益，λ雷达波长，σ₀为地物归一化后向散射系数，R为雷达与散射体之间的距离，L_s为系统损失；

所述无手动增益控制情况下接收机接收功率计算式如下式所示：

P_r＝S·G_ch·G_r·G_sw

式中，P_r为无手动增益控制情况下接收机接收功率；G_ch为接收通道增益，G_r为接收机增益，G_sw为开关增益；

所述用dBm表示的无手动增益控制情况下接收机接收功率，按下式计算：

P_{r_dBm}＝10·log₁₀(P_r)+30

式中，P_{r_dBm}为dBm表示的无手动增益控制情况下接收机接收功率；

所述手动增益控制计算式如下式所示：

MGC＝P_{r_dBm}-V_{r_q}

式中，MGC为手动增益控制参数，V_{r_q}为接收机最佳量化电平。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述海域海面风场预报数据进行处理，得到处理后的海面风场预报数据，包括：

按照设定尺寸划分全球海洋网格，并根据卫星拟观测区域从已划分的网格中选定网格；

基于选定的网格对所述海域海面风场预报数据进行时空插值处理，得到时空插值后的海面风场预报数据。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述基于星载SAR观测时刻海面后向散射系数和处理后的海面风场预报数据结合手动增益控制参数计算式，计算手动增益控制参数，之后还包括：

根据拟观测区域卫星获取的回波数据分析，检验手动增益控制参数是否合理。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据拟观测区域卫星获取的回波数据分析，检验手动增益控制参数是否合理，包括：

判断所述回波数据是否饱和，当回波数据饱和时，手动增益控制参数不合理，调整手动增益控制的参数，直至相同条件下雷达回波数据不饱和为止；

当回波数据不饱和时，手动增益控制参数合理。

5.一种星载合成孔径雷达海洋场景观测雷达增益设置系统，其特征在于，包括：

数据处理模块，用于从海面风场预报产品中获取卫星拟观测区域的海域海面风场预报数据，并对所述海域海面风场预报数据进行处理，得到处理后的海面风场预报数据；

散射系数计算模块，用于将所述处理后的海面风场预报数据以及雷达系统参数作为地球物理模式函数的输入，反演星载SAR观测时刻海面后向散射系数；

手动增益控制参数计算模块，用于基于星载SAR观测时刻海面后向散射系数和处理后的海面风场预报数据结合手动控制参数计算式，计算手动增益控制参数；

手动增益控制参数计算模块，包括：

海面回波信号功率计算模块，用于根据雷达系统参数采用雷达方程计算雷达接收的海面回波信号功率；

无控制下接收机接收功率计算模块，用于基于所述海面回波信号功率利用无手动增益控制情况下接收机接收功率计算式计算无手动增益控制情况下接收机接收功率；

单位转换模块，用于基于所述无手动增益控制情况下接收机接收功率结合转换公式计算用dBm表示的无手动增益控制情况下接收机接收功率；

参数计算模块，用于基于用dBm表示的无手动增益控制情况下接收机接收功率结合手动增益控制计算式计算手动增益控制的参数；

所述雷达方程如下式所示：

其中，S为雷达接收的海面回波信号功率，P_t为雷达发射功率，G为天线增益，λ雷达波长，σ₀为地物归一化后向散射系数，R为雷达与散射体之间的距离，L_s为系统损失；

所述无手动增益控制情况下接收机接收功率计算式如下式所示：

P_r＝S·G_ch·G_r·G_sw

式中，P_r为无手动增益控制情况下接收机接收功率；G_ch为接收通道增益，G_r为接收机增益，G_sw为开关增益；

所述用dBm表示的无手动增益控制情况下接收机接收功率，按下式计算：

P_{r_dBm}＝10·log₁₀(P_r)+30

式中，P_{r_dBm}为dBm表示的无手动增益控制情况下接收机接收功率；

所述手动增益控制计算式如下式所示：

MGC＝P_{r_dBm}-V_{r_q}

式中，MGC为手动增益控制参数，V_{r_q}为接收机最佳量化电平。