[发明专利]一种适用于船舶引导成像的星载SAR实时成像参数计算方法

权利要求书

1.一种适用于船舶引导成像的星载SAR实时成像参数计算方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、确定SAR卫星成像需求包括成像模式、极化方式和成像时长t；

步骤二、根据成像模式，设定SAR卫星扫描时波位组的个数；每个波位组设定的参数包括天线波束扫描角度α_f、天线波束宽度、地球地心距、星下点B对应的地球半径、星下点B对应的海拔高度、卫星速度、卫星相对地面速度、波束地面移动速度和天线波束斜距变化范围；不同波位组的参数设定不同；

步骤三、针对每个波位组选择脉冲宽度；选择带宽；选择PRF分频码；计算帧长；建立全部波位组参数统计表，包括波位组序号、天线波束扫描角度α_f、天线波束宽度、PRF分频码、脉冲宽度T_p、带宽、极化方式、帧长l和成像时长t；波位组序号、天线波束扫描角度α_f、天线波束宽度、PRF分频码、脉冲宽度T_p、带宽、极化方式、帧长l和成像时长t作为固定参数；

步骤四、目标船舶实时发送报文；当SAR卫星接收到目标船舶的报文时，解析出卫星星下点B对应的纬度、真实斜距L及天线波束扫描角度；根据真实斜距L及天线波束扫描角度在全部波位组参数统计表选择对应的波位组固定参数；

步骤五、计算发射接收脉冲延迟数m；计算采样起始时间T_s；计算成像起始时刻t_a和成像结束时刻t_b；

步骤六、将步骤四中选择的波位组固定参数和步骤五计算的发射接收脉冲延迟数m、采样起始时间T_s、成像起始时刻t_a和成像结束时刻t_b生成成像指令包，将成像指令包通过星上数管发送至SAR成像系统；SAR成像系统根据成像指令包完成目标船舶微波成像。

2.根据权利要求1所述的一种适用于船舶引导成像的星载SAR实时成像参数计算方法，其特征在于：所述步骤一中，根据目标船舶的成像分辨率选择成像模式、极化方式和成像时长；其中，成像模式包括精细条带模式、聚束模式和标准条带模式；极化方式包括H发射双极化接收方式和V发射双极化接收方式；成像时长包括30s、1min和7min。

3.根据权利要求2所述的一种适用于船舶引导成像的星载SAR实时成像参数计算方法，其特征在于：所述步骤三中，脉冲宽度T_p的选择范围为：25-55μm；

带宽的选择范围为：30MHZ、40MHZ、50MHZ、60MHZ、80MHZ、100MHZ、120MHZ和140MHZ。

4.根据权利要求3所述的一种适用于船舶引导成像的星载SAR实时成像参数计算方法，其特征在于：所述步骤三中，PRF分频码的选择方法为：

PRF分频码满足条件：

式中，m为发射接收脉冲延迟数；R_n为脉冲宽度T_p对应的脉冲传输最近斜距；[*]为向下取整运算；

T_p为脉冲宽度；

T_rp为保护时间常数，2μm；

R为波束从卫星到地面的传输距离；

c为光速；

在满足条件下，尽量大地选择PRF分频码。

5.根据权利要求4所述的一种适用于船舶引导成像的星载SAR实时成像参数计算方法，其特征在于：所述步骤三中，帧长l的计算方法为：

l＝T_w×v

式中，T_w为采样时间；

T_p为脉冲宽度；

R_n为脉冲宽度T_p对应的脉冲传输最近斜距；为天线波束斜距变化范围的最短波束尺寸；

R_f为脉冲宽度T_p对应的脉冲传输最远斜距；为天线波束斜距变化范围的最长波束尺寸；

c为光速；

v为采样率；v大于带宽，且v为133.333MHz的n倍或1/n。