[发明专利]一种地球同步轨道SAR卫星相位一致性校正补偿系统及方法

说明书

本发明涉及一种地球同步轨道SAR卫星相位一致性校正补偿系统及方法，特别涉及地球同步轨道SAR卫星相位一致性校正补偿实现，也可适用于使用该方法的其他航天器，属于SAR成像技术领域。本发明通过对+Y舱板上的发射通道与‑Y舱板上的发射通道进行相位补偿，同时对+Y舱板上的接收通道与‑Y舱板上的接收通道进行相位补偿，在此条件下进行成像时，成像灵敏度指标恶化程度降低；本发明通过对+Y舱板上的发射通道与‑Y舱板上的发射通道进行相位补偿，同时对+Y舱板上的接收通道与‑Y舱板上的接收通道进行相位补偿，在此条件下进行成像时，成像模糊度恶化程度降低，极大提高了图像质量。

技术领域

本发明涉及一种地球同步轨道SAR卫星相位一致性校正补偿系统及方法，特别涉及地球同步轨道SAR卫星相位一致性校正补偿实现，也可适用于使用该方法的其他航天器，属于SAR成像技术领域。

背景技术

地球同步轨道SAR卫星(简称高轨SAR卫星)是工作在地球同步轨道(轨道距地面高度35786km)的合成孔径雷达卫星。该卫星轨道高，成像机理复杂，对成像的条件相对较高，尤其是发射和接收多个通道之间的相位一致性要求比较苛刻。SAR卫星成像可以选择反射面天线体制或者平板相控阵体制，但由于高轨SAR卫星要求天线口径较大，目前反射面天线单位面积重量比相控阵天线轻，所以现有进入工程化的高轨SAR卫星以反射面体制居多。但现有的高轨SAR卫星反射面天线体制载荷成像在相位一致性上存在如下不足：

第一，SAR载荷体制如采用反射面体制，发射通道和接收通道采用空间合成方式馈电；由于载荷设备数量较多，卫星布局空间有限，发射通道和接收通道单机需布局在卫星不同舱板上，以满足大功率设备不集中在一块舱板的热控要求；

第二，为满足SAR成像雷达波束需同地球表面有相对运动的要求，地球同步轨道SAR卫星一般具有一定轨道倾角(极少数情况下轨道倾角为零，轨道偏心率不为零)，同时要求SAR载荷成像时需进行姿态导引(即卫星姿态需不断变化)，使得卫星不同舱板外热流相差较大，最后导致多块载荷舱板在SAR载荷工作时温差较大。

第三，地球同步轨道SAR卫星(轨道倾角为16°)的实际布局和热平衡试验结果表明，卫星两个方向上两块载荷舱板(例如+Y/-Y两方向舱板)瞬时温差最大可达40C°，且瞬时温差在不断变化。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种地球同步轨道SAR卫星相位一致性校正补偿系统及方法，能够准实时补偿由于温度差引起的相位差异，减小由于相位差异引起的SAR图像指标的下降。

本发明的技术方案是：

一种地球同步轨道SAR卫星相位一致性校正补偿系统，该校正补偿系统包括位于地球同步轨道SAR卫星的+Y舱板的发射通道、位于地球同步轨道SAR卫星的+Y舱板的接收通道、位于地球同步轨道SAR卫星的-Y舱板的发射通道、位于包括地球同步轨道SAR卫星的-Y舱板的接收通道和发射接收共用天线；

所述的+Y舱板的发射通道上包括发射移相器、发射单机；

所述的+Y舱板的接收通道上包括接收移相器、接收单机；

所述的-Y舱板的发射通道上包括发射移相器、发射单机；

所述的-Y舱板的接收通道上包括接收移相器、接收单机；

在+Y舱板上，发射信号源发射的信号首先进入到发射移相器，发射移相器对进入的信号进行移相后进入到发射单机中，移相后的信号经由发射单机的传输后通过发射通道发射到发射接收共用天线，发射接收共用天线将信号照射到地面上；发射接收共用天线接收地面信号的散射回波，散射回波信号经由接收通道传输给接收单机，接收单机再将散射回波信号传输给接收移相器，接收移相器将接收的信号进行移相后输出；