[发明专利]敏捷合成孔径雷达卫星聚束模式姿态机动需求计算方法

权利要求书

1.一种敏捷合成孔径雷达卫星聚束模式姿态机动需求计算方法，其特征在于，在聚束模式工作时，包括以下步骤：

步骤一，对雷达波束的地面瞄准点和成像时序进行规划；

步骤二，根据所规划的成像时序，对所述雷达波束的姿态机动需求信息进行粗算；以及

步骤三，将粗算获得的姿态机动需求信息作为初始信息进行精算，以完成最终的姿态机动需求计算，

所述步骤一包括：

使所述雷达波束的中心始终瞄准地面待观测场景的几何中心，并选择所述几何中心作为所述地面瞄准点；

根据各个瞄准点的坐标以及星历数据，寻找所述瞄准点的回波多普勒中心为零的行李时刻并将其作为所述成像时序的中心；

根据需求的方位向分辨率和多普勒调频率，计算完整的成像时间并使其平均分布于所述成像时序的中心两侧，

所述步骤一还包括：

将所述地面瞄准点和地心坐标变换到轨道坐标系，以为后续的姿态机动需求信息的计算提供输入，

所述步骤二包括：

根据天线相位中心和所述地面瞄准点在所述轨道坐标系下的坐标，计算期望的波束中心指向向量；

根据卫星质心和地心在所述轨道坐标系下的坐标，计算起始轴指向向量；

在所述雷达波束存在离轴角的情况下，根据旋转变换关系，计算波束起始指向向量；

根据欧拉定理，计算以欧拉轴/角参数式表示的需求姿态；

根据欧拉四元数式与所述欧拉轴/角参数式的转换关系，计算需求的欧拉四元数；以及

根据欧拉角式与所述欧拉四元数式的转换关系，计算得到初始欧拉角，

所述步骤三包括：

利用所述初始欧拉角，计算星本体坐标系到所述轨道坐标系的转换矩阵，并将所述天线相位中心的星本体坐标系坐标变换成轨道坐标系坐标；

以所述轨道坐标系坐标为输入，重复所述步骤二，从而得到新欧拉角；

对所述初始欧拉角与所述新欧拉角进行比较并确定它们之间的差值；

在所述差值大于预设门限值的情况下，采用所述新欧拉角代替所述初始欧拉角，重复迭代直至差值小于所述预设门限，从而完成最终的姿态机动需求计算。