[发明专利]星载SAR滑动聚束成像模式星体姿态设计方法

权利要求书

1.一种星载SAR滑动聚束成像模式星体姿态设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，确定星载SAR和卫星，星载SAR置于卫星上，卫星包含卫星本体和卫星头部，并确定星载SAR的方位向分辨率指标，然后根据星载SAR的方位向分辨率指标，计算得到星载SAR分辨率改善因子，进而计算得到星载SAR等效旋转中心的位置；

步骤2，建立卫星本体三维坐标系XYZ，然后根据星载SAR等效旋转中心的位置，得到t时刻卫星本体三维坐标系XYZ中Z轴指向矢量；其中，t表示时间变量；卫星本体三维坐标系XYZ中X轴与卫星头部朝向平行，Z轴与X轴垂直，且Z轴指向卫星本体底部，Y轴由X轴和Z轴通过右手定则确定；

步骤3，计算得到t时刻卫星本体坐标系中Y轴指向矢量；

步骤4，根据t时刻卫星本体三维坐标系XYZ中Z轴指向矢量和t时刻卫星本体坐标系中Y轴指向矢量，计算得到t时刻卫星本体坐标系中X轴指向矢量；

步骤5，根据t时刻卫星本体坐标系中Y轴指向矢量和t时刻卫星本体坐标系中Z轴指向矢量，以及t时刻卫星本体坐标系中X轴指向矢量，计算得到卫星的横滚角、卫星的俯仰角和卫星的偏航角；其中所述卫星的横滚角、卫星的俯仰角和卫星的偏航角为星载SAR角度滑动聚束成像模式星体姿态设计结果。

2.如权利要求1所述的一种星载SAR滑动聚束成像模式星体姿态设计方法，其特征在于，步骤1的子步骤为：

1a)确定星载SAR，并确定星载SAR的方位向分辨率指标，所述星载SAR的方位向分辨率指标包含滑动聚束模式下星载SAR的方位分辨率ρ_a-sst和条带模式下星载SAR的方位分辨率ρ_a-strip，然后计算得到星载SAR分辨率改善因子A，其计算表达式为：

A=ρa-sstρa-strip,ρa-strip=0.886·λ2θa]]>

其中，λ为条带模式下星载SAR波长，θ_a为条带模式下星载SAR方位向波束宽度；

1b)建立滑动聚束模式卫星的运动几何模型，将卫星初始位置记为A'，随着时间的改变卫星以飞行速度v_s从位置A'运动到位置B然后再运动到位置C，卫星在初始位置A'时向地面发射星载SAR波束，卫星在t_A'时刻时的星载SAR波束视线方向为将与卫星飞行速度v_s方向夹角的余角，记为星载SAR斜视角并将星载SAR斜视角的变化率的期望值记为等效扫描速度ω；卫星运动到位置B时向地面发射星载SAR波束，卫星在t_B时刻时的星载SAR波束视线方向为卫星运动到位置C时向地面发射星载SAR波束，卫星在t_C时刻时的星载SAR波束视线方向为和的交点为等效旋转中心O，t_A'表示卫星在初始位置A'处的时间，t_B表示卫星运动到位置B处的时间，t_C表示卫星运动到位置C处的时间；

卫星在初始位置A'时向地面发射的星载SAR波束最大值边界与地面相交A_r，卫星运动到位置B时向地面发射的星载SAR波束最小值边界与地面相交B_l，A_r和B_l之间的距离为星载SAR方位向场景宽度，B_g为星载SAR方位向场景中心点；将位置B与等效旋转中心O之间的距离记为等效旋转斜距R_rot，将位置B与到地面的距离记为星载SAR场景中心点最近斜距R_c；

然后根据星载SAR分辨率改善因子A，计算得到等效旋转斜距R_rot，其计算表达式为：

Rrot=Rc1-A]]>

其中，R_c表示星载SAR方位向场景中心点最近斜距，A表示星载SAR分辨率改善因子；

1c)将星载SAR方位向场景中心点最近斜距R_c的矢量延长至模为等效旋转斜距R_rot所对应的位置，作为星载SAR等效旋转中心O的位置