[发明专利]一种基于综合孔径辐射计在轨更新亮温重构矩阵的方法

权利要求书

1.一种基于综合孔径辐射计在轨更新亮温重构矩阵的方法，其特征在于步骤如下：

(1)将每个单元天线的天线方向图F采用一组球谐函数表达；

(2)根据天线阵列中每个单元天线采用一组球谐函数表达的天线方向图和每个单元天线的位置，表示亮温重构矩阵G；

(3)综合孔径辐射计系统用于星载时，卫星在轨后，通过综合孔径辐射计翻看已知亮温分布的定标场的辐射亮温T_M时，综合孔径辐射计系统输出可见度函数V_M；

(4)在步骤(2)得到的球谐函数的约束下，根据步骤(3)已知亮温分布的定标场的辐射亮温T_M和综合孔径辐射计系统输出可见度函数V_M，得到每组球谐函数的系数C；将每组球谐函数的系数C，代入步骤(2)中的球谐函数，从而得到亮温重构矩阵G。

2.根据权利要求1所述的一种基于综合孔径辐射计在轨更新亮温重构矩阵的方法，其特征在于：还包括(5)，对于综合孔径辐射计系统未知的观测场景，利用步骤(4)得到的亮温重构矩阵G，以及综合孔径辐射计系统输出的可见度函数V，得到观测场景的辐射亮温T。

3.根据权利要求1所述的一种基于综合孔径辐射计在轨更新亮温重构矩阵的方法，其特征在于：在轨后，每个单元天线的方向图是亮温重构矩阵的唯一变量，而每个单元天线的天线方向图F采用一组球谐函数表达，具体为：单元天线的天线方向图在任何情况下都受到球谐函数的约束，在轨后即使天线方向图发生变化但仍满足球谐函数的表达方式；基于球谐函数的约束，在对天线方向图的球谐函数表达式的系数进行求解，在求解的系数基础上实现在轨更新亮温重构矩阵的目的。

4.根据权利要求1所述的一种基于综合孔径辐射计在轨更新亮温重构矩阵的方法，其特征在于：根据天线阵列中每个单元天线采用一组球谐函数表达的天线方向图和每个单元天线的位置，表示亮温重构矩阵G，具体为：在轨后，每个单元天线的方向图是亮温重构矩阵的唯一变量，基于每个单元天线的天线方向图任何条件下都受到球谐函数的约束，将球谐函数的系数表达式代入亮温重构矩阵，从而达到约束亮温重构矩阵的目的，在此条件下在轨更新的亮温重构矩阵是有物理意义，不会因为病态问题的求解而产生错误的解。

5.根据权利要求1所述的一种基于综合孔径辐射计在轨更新亮温重构矩阵的方法，其特征在于：综合孔径辐射计系统用于星载时，具体为：综合孔径辐射计系统在地面测量天线方向图时与用于星载位于太空时相比，环境温度变化很大；环境的变化会引起系统天线阵列中单元天线的天线方向图，为了获得星载系统的高精度产品，需要对存在的误差进行校正；将综合孔径辐射计系统安装在星上，能够在轨观测时接收已知亮温分布的定标场的辐射亮温T_M，输出射频信号，送至接收通道，进行下变频输出中频信号，送至数字相关器，数字相关器完成所有接收通道输出信号的自相关和互相关运算，输出可见度函数V_M，作为综合孔径辐射计系统的输出。

6.一种基于综合孔径辐射计在轨更新亮温重构矩阵的系统，其特征在于包括：天线方向图表示模块、亮温重构矩阵表示模块、控制模块、亮温重构矩阵确定模块；

天线方向图表示模块，将每个单元天线的天线方向图F采用一组球谐函数表达；

亮温重构矩阵表示模块，根据天线阵列中每个单元天线采用一组球谐函数表达的天线方向图和每个单元天线的位置，表示亮温重构矩阵G；

控制模块，在综合孔径辐射计系统用于星载时，卫星在轨后，通过综合孔径辐射计翻看已知亮温分布的定标场的辐射亮温T_M时，综合孔径辐射计系统输出可见度函数V_M；

亮温重构矩阵确定模块，在球谐函数的约束下，根据已知亮温分布的定标场的辐射亮温T_M和综合孔径辐射计系统输出可见度函数V_M，得到每组球谐函数的系数C；将每组球谐函数的系数C，代入球谐函数，从而得到亮温重构矩阵G。