[发明专利]合成孔径雷达卫星飞行方向速度测量精度指标计算方法

说明书

本发明公开了一种合成孔径雷达卫星飞行方向速度测量精度指标计算方法，涉及合成孔径雷达卫星系统与应用技术，属于卫星系统工程应用领域。合成孔径雷达卫星的飞行速度测量精度是保证成像处理能够自动稳定地处理出满足分辨率设计要求的高质量图像的重要条件，设计合理的合成孔径雷达卫星飞行方向速度测量精度指标，可为合成孔径雷达卫星轨道速度测量精度指标设计提供依据。通过不同速度测量精度条件下的SAR成像效果，测量受飞行方向速度误差影响较大的图像方位向分辨率指标来评价合成孔径雷达卫星测速精度对图像分辨率影响，能够较好地设计合成孔径雷达卫星测速精度指标。

技术领域

本发明涉及卫星系统工程应用领域，特别是涉及星载合成孔径雷达成像处理技术。

背景技术

合成孔径雷达(SAR)是一种有源遥感设备，其覆盖范围广，能够全天时、全天候工作，且可获得高分辨率大面积的图像。为了获得更好的图像质量指标，必须在数据获取和成像处理的各个环节确保其优越指标性能的实现。

目前，在轨的合成孔径雷达卫星，简称卫星，无论采用条带成像模式、扫描成像，还是采用聚束模式，在卫星上只获取地面反射的原始回波信号，然后，将该回波信号下传到地面进行成像处理。要确保获得高质量的图像，必须保证合成孔径雷达获取的回波信号、成像处理算法以及成像处理所采用的轨道、高程和姿态等数据是满足要求的。

成像处理是将合成孔径雷达接收到的不可视回波信号转变成可视图像数据，在此过程中，除了要输入合成孔径雷达照射该区域时接收的回波信号外，还要输入该区域的卫星轨道数据、姿态数据和相应成像区域的高程数据等。其中卫星的飞行速度测量精度是保证成像处理能够自动稳定地处理出满足分辨率设计要求的高质量图像的重要条件，准确评价卫星飞行方向测速精度，可为系统设计时提出相应卫星轨道速度测量精度指标要求提供依据。

目前针对卫星轨道速度测量精度指标是根据成像处理中的多普勒参数计算公式进行指标分解获得，受多种因素影响该指标计算的准确性不高。

发明内容

本发明解决的是合成孔径雷达卫星的飞行方向速度测量精度指标计算的准确性不高的问题，卫星速度测量精度指标是保证成像处理能够自动稳定地处理出满足分辨率设计要求的高质量图像的重要条件；为解决上述问题，本发明提供一种合成孔径雷达卫星飞行方向速度测量精度指标计算方法。

本发明所提供的合成孔径雷达卫星飞行方向速度测量精度指标计算方法，包括：

步骤一：获取合成孔径雷达回波仿真数据；

步骤二：以卫星初始飞行速度V₀对合成孔径雷达回波仿真数据进行成像处理，得到第一仿真点目标图像；

步骤三：测量第一仿真点目标图像的方位向分辨率ρ₀；

步骤四：改变飞行速度V＝V₀±nΔV。

改变卫星的飞行速度V，V＝V₀±nΔV，其中θ为雷达成像视角，ΔV为飞行速度改变量，n为从1开始的正整数，λ为雷达发射信号波长，h为卫星飞行高度，M为调节系数，一般取值范围为M＝10～100；

步骤五：进行成像处理；

以卫星飞行速度为V₀-nΔV和V₀+nΔV分别对同样的合成孔径雷达回波仿真数据进行成像处理，得到第二仿真点目标图像和第三仿真点目标图像；

步骤六：计算和

分别测量步骤五中两种飞行速度时得到的各自成像处理输出的第二仿真点目标图像和第三仿真点目标图像的方位向分辨率和

步骤七：计算扩展系数κ_-和κ₊；

计算扩展系数