[发明专利]一种普适性的合成孔径雷达零多普勒导控方法

权利要求书

1.一种普适性的合成孔径雷达零多普勒导控方法,其特征在于，包括以下步骤：

S1：根据合成孔径雷达搭载平台的轨道参数和系统参数，确定合成孔径雷达多普勒表达式，其中轨道参数包括：半长轴、偏心率、轨道倾角、近地点幅角和真近点角，系统参数包括：波束下视角、波束方位角和载波波长；

S2：根据合成孔径雷达多普勒表达式，确定合成孔径雷达波束指向零多普勒的条件，给定可实现零多普勒导控的雷达波束下视角范围，并得到雷达波束方位角、雷达波束下视角和轨道参数的关系式；

S3：对S2得到的关系式求解，得到两个与轨道参数和雷达波束下视角相关的雷达波束方位角；根据轨道高度特性，确定对应于特定下视角的和使波束中心指向零多普勒面的唯一波束方位角；

S4：利用相位扫描技术，调节波束的下视角和方位角，使雷达波束中心指向零多普勒面。

2.根据权利要求1所述的普适性的合成孔径雷达零多普勒导控方法,其特征在于：所述合成孔径雷达搭载平台适用轨道包括：低空地球轨道、中高空地球轨道、地球同步轨道和以月球为平台基地，安置合成孔径雷达对地观测的轨道。

3.根据权利要求1所述的普适性的合成孔径雷达零多普勒导控方法,其特征在于，所述步骤S1包括以下子步骤：

步骤S11：给定合成孔径雷达所在平台的轨道参数；

步骤S12：利用平台轨道参数确定合成孔径雷达多普勒频率表达式。

4.根据权利要求2所述的普适性的合成孔径雷达零多普勒导控方法,其特征在于，所述步骤S12的多普勒频率表达式为：

f_dc＝2λ^-1{ω_ER_sarξsinθ_l[sinicos(ω+ν)sinφ-cosφcosi]+V_sar[cosγ·ξsinθ_lcosφ-sinγcosθ_l]}

其中，λ为载波波长，ω_E为地球自转角速度，R_sar和V_sar分别为从地心到合成孔径雷达平台的距离和平台的飞行速度；ξ＝±1，ξ＝1表明雷达左视；ξ＝-1表示雷达右视；θ_l和φ分别为雷达下视角和方位角，i、ω和ν分别为合成孔径雷达平台轨道的倾角、近地点幅角和真近点角；γ为合成孔径雷达平台的航迹角，它是偏心率e和真近点角ν的函数，可以表示为：

γ＝tan^-1{esinν/(ecosν+1)}。

5.根据权利要求1所述的普适性的合成孔径雷达零多普勒导控方法,其特征在于：所述步骤S2中雷达波束方位角、雷达波束下视角和轨道参数的关系为

T₁cosφ+T₂×sinφ+T₃cotθ_l＝0

其中，φ为雷达波束方位角，θ_l为雷达波束下视角；T_i,i＝1,2,3为与雷达平台的轨道参数相关的变量，可以表示为：

T₁＝V_sarcosγ/(ω_ER_sar)-cosi，

T₂＝sinicos(ω+ν)，T₃＝-ξV_sarsinγ/(ω_ER_sar)。

R_sar和V_sar分别为从地心到雷达平台的距离和雷达平台的飞行速度，ω_E为地球自转角速度，γ为航迹角，i、ω和ν分别为轨道倾角、近地点幅角和真近点角，ξ＝±1，ξ＝1表明雷达左视；ξ＝-1表示雷达右视。