[发明专利]机载SAR一轴平台聚束模式天线阵面俯仰指向算法及系统

权利要求书

1.机载SAR一轴平台聚束模式天线阵面俯仰指向算法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、从组合导航系统的输出数据中读取载机的经度δ_l、纬度ε_l、海拔高度σ_l、航向角α；从地面监控站的发送指令中读取目标区域中心点的经度δ₂、纬度ε₂、海拔高度σ₂；

S2、计算NED坐标系下目标区域中心点在XOY平面下的投影位置坐标(A，B)，计算公式如下：A＝[6378137+(σ₂+σ₁)×0.5]×sin(δ₂-δ₁)×cos[(ε₂+ε₁)×0.5]；B＝[6378137+(σ₂+σ₁)×0.5]×sin(ε₂-ε₁)；

S3、计算NED坐标系下载机与目标区域中心点的相对高度C，计算公式如下：C＝(6378137+σ₁)-(6378137+σ₂)×cos(ε₂-ε₁)；

S4、通过公式β＝α-γ，计算NED坐标系下航向角α与波束方位指向角γ的差值角度β；

S5、判断载机与目标区域中心点的相对位置；

S6、计算NED坐标系下天线阵面俯仰指向角θ；

S7、分析θ的边界条件；

S8、从组合导航系统的输出数据中，读取载机当前横滚角η；

S9、通过公式ξ＝θ+η解算机体坐标系下天线阵面俯仰指向角ξ。

2.根据权利要求1所述的机载SAR一轴平台聚束模式天线阵面俯仰指向算法，其特征在于，NED坐标系下所述的波束方位指向角γ的计算方法为：

(1)若-10^-5＜B＜10^-5；则γ＝0°；

(2)若γ＞360°；则γ＝γ-360°；

(3)若A＞B＞0；则γ＝90°-arctan(B/A)；

(4)若B＞A＞0；则γ＝arctan(A/B)；

(5)若A＞0且B＜0且|A|＞|B|；则γ＝90°-arctan(B/A)；

(6)若A＞0且B＜0且|A|＜|B|；则γ＝180°+arctan(A/B)；

(7)若A＜0且B＜0且|A|＞|B|；则γ＝270°-arctan(-B/-A)；

(8)若A＜0且B＜0且|A|＜|B|；则γ＝180°+arctan(-A/-B)；

(9)若A＜0且B＞0且|A|＞|B|；则γ＝270°-arctan(B/A)；

(10)若A＜0且B＞0且|A|＜|B|；则γ＝360°-arctan(A/B)。

3.根据权利要求2所述的机载SAR一轴平台聚束模式天线阵面俯仰指向算法，其特征在于，所述的载机与目标区域中心点的相对位置的计算方法为：

①若0°≤β≤180°或-360°≤β≤-180°，则目标区域中心点在载机机身左侧；

②若-180°＜β＜0°或180°≤β≤360°，则目标区域中心点在载机机身右侧。

4.根据权利要求3所述的机载SAR一轴平台聚束模式天线阵面俯仰指向算法，其特征在于，所述NED坐标系下天线阵面俯仰指向角θ的计算方法为：

①若目标区域中心点在载机机身右侧，则|sinβ|)]；

②若目标区域中心点在载机机身左侧，则

5.根据权利要求4所述的机载SAR一轴平台聚束模式天线阵面俯仰指向算法，其特征在于，所述的θ的边界条件为：

①若A²+B²＝0；则目标区域中心点在载机质心的正下方，则设定θ＝0°；

②若β＝0；则目标区域中心点在机身轴线上，设定θ＝0°；

③若C＜0；则目标处于载机上方；设定θ＝0°。