[发明专利]一种基于稳态RCS的星载SAR高保真回波仿真方法

摘要

本发明公开了一种基于稳态RCS的星载SAR高精度回波仿真方法，包括步骤一、通过仿真参数表获取星载SAR回波仿真参数；步骤二、确定每一个散射体T_i，j的坐标；步骤三、确定卫星在方位时刻m的坐标；步骤四、获取方位角度步骤五：读取场景不同的后向散射特性步骤六：获取方位时刻m场景中每一个散射体T_i，j的天线方向图加权特性W_m(i,j)以及同有效载荷的斜距S_m_T_i,j；步骤七：构造线性调频信号，并同后向散射特性及天线方向图加权特性进行调制，并根据斜距变化叠加多普勒效应；步骤八：将经过以上处理的方位时刻m的一帧回波信号写入数据文件中；步骤九：判断是否完成所有脉冲的仿真。本发明具有很强的实用性，可以满足星载SAR高分辨率成像模式对高精度仿真信号的要求。

主权项

1.一种基于稳态RCS的星载SAR高精度回波仿真方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤一：通过仿真参数表获取星载SAR回波仿真参数，包括：卫星轨道半长轴a，轨道倾角i，轨道偏心率e，仿真中心时刻τ，仿真中心时刻天线瞄准线在地球表面的焦点位置经度Λ₀，纬度Φ₀，天线波束下视角β，天线方位向长度L_a，天线距离向长度L_r，波长λ，调频率b，地球半短轴E_a，地球半长轴E_b，地球平均角运动速率n，地球引力场引力常数μ；步骤二：设置场景，在转动地心坐标系下将场景映射到地面上，确定每一个散射体T_i，j的坐标(X_t_i,j,Y_t_i,j,Z_t_i，j)；根据用户需求设置相应大小的场景，并空间坐标转换获取场景中每一个散射体T_i，j在转动地心坐标系下的坐标(X_t_i，j，Y_t_i，j，Z_t_i,j)；步骤三：根据星地空间几何关系及开普勒轨道方程确定卫星在方位时刻m的坐标(X_s_m,Y_s_m,Z_s_m)；利用星载SAR空间几何关系及开普勒轨道方程，获取转动地心坐标系下卫星在方位确定时刻的坐标(X_s_m，Y_s_m，Z_s_m)；步骤四：确定方位时刻m卫星同场景中心的相对位置关系，获取方位角度利用该时刻卫星和场景中心的在转动地心坐标系下的坐标，得到它们的相对位置关系，并以此获取相应的方位角度；步骤五：根据方位角度的不同读取场景不同的后向散射特性利用步骤四获取的方位角度以及预先提供的不同角度下的场景后向散射矩阵，获取该方位角度下场景的后向散射矩阵进一步得到场景中每一个散射体T_i，j对应的后向散射系数步骤六：获取方位时刻m场景中每一个散射体T_i，j的天线方向图加权特性W_m(i,j)以及同有效载荷的斜距S_m_T_i,j；步骤七：构造线性调频信号，并同后向散射特性及天线方向图加权特性进行调制，并根 据斜距变化叠加多普勒效应；构造出线性调频信号，并根据斜距的变化叠加多普勒效应，最后根据构造的线性调频信号和多普勒效应，得到场景中每一个散射体T_i,j的回波信号；步骤八：将经过以上处理的方位时刻m的一帧回波信号写入数据文件中；步骤九：判断是否完成所有脉冲的仿真，如没有则返回第三步开始重复后续步骤，否则结束仿真。