[发明专利]一种基于相控阵天线的星载SAR多模式成像波束控制方法

说明书

本发明公开了一种基于相控阵天线的星载SAR多模式成像波束控制方法，包括如下步骤：S1：接收成像任务包，得到成像任务包中的成像模式以及天线至目标的斜距，并基于成像模式和斜距大小从预设的若干波位表中查找得到相对应的波位表，获得处理成像任务包的成像参数；S2：将成像参数写入FPGA分配的RAM中，基于成像模式等参数，产生相对应的时序，激励触发DSP启动波控码计算；S3：基于成像参数计算得到波控码数据，并写回FPGA分配的RAM；S4：基于波控码数据控制相控阵天线波束指向。本发明针对星载SAR系统，基于FPGA+DSP+CPU的星上计算机处理架构，控制相控阵天线波束指向，适应不同成像模式的波束控制需求，满足了不同成像任务的需要。

技术领域

本发明属于星载SAR领域，尤其涉及一种基于相控阵天线的星载SAR多模式成像波束控制方法。

背景技术

自美国在1978年发射第一颗合成孔径成像雷达卫星以来，由于其能全天时、全天候、不受国界和政治的影响，几乎可以获取地球每个角落的高分辨率图像而受到广泛关注。合成孔径成像雷达获得的高分辨率图像与传统光学图像相比，具有其明显的特点，可以获得光学图像所不具有的信息，工作在低频段的合成孔径成像雷达甚至可以发现隐藏在树林下、浅层地表下的目标。

目前星载合成孔径成像雷达已经在民用、军用方面得到了广泛的应用。在民用方面，主要用来灾害评估，如地震引起的山体、道路、桥梁的断裂程度评估，水灾、雪灾的面积评估，海洋受污染的程度评估等；海洋特性评估，如根据雷达图像分析海流、内波特性等。在军事方面，主要用来侦查重要军事目标，如港口、机场等；也可以对打击效果进行评估。利用两部干涉合成孔径成像雷达对同一地区获得的图像，经干涉处理后可以形成该地区的三维图像，因此可以用于地图测绘。

随着星载SAR应用场景的复杂化，应对不同成像场景、不同成像目标，成像任务需要不同的成像分辨率。在一套系统中集成多种成像模式对于星载SAR意义重大。相控阵天线具备快速波位切换的能力，满足多种SAR成像模式的实现需求，在SAR成像领域中具有很好的工程应用价值。

发明内容

本发明的技术目的是提供一种基于相控阵天线的星载SAR多模式成像波束控制方法，以解决不同成像模式下波束控制的技术问题。

为解决上述问题，本发明的技术方案为：

一种基于相控阵天线的星载SAR多模式成像波束控制方法，包括如下步骤：

S1：接收成像任务包，得到成像任务包中的成像模式以及天线至目标的斜距，并基于成像模式和斜距大小从预设的若干波位表中查找得到相对应的波位表，获得处理成像任务包的成像参数；

S2：将成像参数写入FPGA分配的RAM中，基于成像模式等参数，产生相对应的时序，激励触发DSP启动波控码计算；

S3：基于成像参数计算得到波控码数据，并写回FPGA分配的RAM；

S4：基于波控码数据控制相控阵天线波束指向。

其中，成像参数包括斜距、目标俯仰角、目标方位角、子条带扫描个数、各子条带俯仰角、各子条带方位起始角、子条带方位向波位扫描个数、子条带方位向单个波位驻留脉冲数、脉冲重复频率。

具体地，成像模式包括条带模式、滑聚模式和TOPS模式。

其中，成像模式为条带模式时，步骤S2具体为

将成像模式、目标俯仰角和目标方位角写入FPGA分配的RAM中，触发DSP中断Int_6，激励触发DSP启动波控码计算。

进一步地，成像模式为条带模式时，步骤S3具体为

响应Int_6中断后获取目标俯仰角和目标方位角，计算得到波控码数据，并将波控码数据写回FPGA分配的RAM。