[发明专利]一种基于数据融合的星载分布式综合孔径微波辐射计系统

权利要求书

1.一种基于数据融合的星载分布式综合孔径微波辐射计系统，其特征在于：包括数据融合处理子系统和至少N*M个完全相同的综合孔径微波辐射计子系统，N、M分别取决于整个系统的顺轨和交轨方向的空间分辨率与综合孔径微波辐射计子系统的顺轨和交轨方向的空间分辨率的比值；所有的综合孔径微波辐射计子系统均排布在同一轨道高度，且在地面的投影网格存在有规律的排布重叠；每个综合孔径微波辐射计子系统获取地面的亮温图像记为原始亮温图像；数据融合处理子系统根据每个综合孔径微波辐射计子系统的原始网格重叠关系，通过数据融合的方式确定整个系统在地面的投影网格记为细分网格的亮温值，即数据融合后的高分辨率亮温数据，该高分辨率亮温数据在顺轨方向和交轨方向分别提高了N倍、M倍；

所有综合孔径微波辐射计子系统的排布方式如下：其中一个综合孔径微波辐射计子系统作为参考，指向为星下点指向(0，0)，则所有N*M个综合孔径微波辐射计子系统的指向分别为其中n∈[0,1,2,...,N-1],m∈[0,1,2,...,M-1]，θ_x、θ_y分别为综合孔径微波辐射计子系统的X轴和Y轴的角分辨率。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述的数据融合步骤如下：

(1)基于原始网格与细分网格的关系，构造所有原始网格和细分网格的亮温方程组；

(2)求解亮温方程组，从而获得细分网格的亮温值。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：亮温方程组表达形式如下：

其中，综合孔径微波辐射计子系统获取观测的原始网格点为(l,s)，细分网格点为(l·N,s·M)，为细分网格每个点的亮温值；从上至 下依次为第1个综合孔径微波辐射计子系统原始网格每个点的亮温值、第2个综合孔径微波辐射计子系统原始网格每个点的亮温值……第N*M个综合孔径微波辐射计子系统原始网格每个点的亮温值。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：步骤(2)中求解亮温方程组采用最小二乘法或者将网格边界的原始网格亮温作为对应细分网格的初始值，以增加亮温方程的个数，通过迭代求解。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述的综合孔径微波辐射计子系统包括天线阵列、接收机通道阵列、A/D阵列、相关器以及信号处理子系统；

天线阵列接收自然场景的微波辐射信号；

接收机通道阵列中的接收机通道的个数等于天线阵列中天线的个数；每个接收机通道接收一个天线输出的微波辐射信号，并进行放大、滤波、下变频、中频放大、中频滤波、IQ解调，最终输出中频信号；

A/D阵列是由多个A/D组成，A/D的个数等于天线个数的两倍，每两个A/D分别对一路接收机通道输出的中频信号的I路信号和Q路信号进行模数转换；

相关器对A/D阵列输出的中频信号I路和Q路数字信号进行两两相关，获得观测场景的相关矩阵；

信号处理子系统对观测场景的相关矩阵进行反演，获得观测对应的亮温图像。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：所述的天线阵列阵型为“Y”型，“T”型，或者“十字”型。