[发明专利]星载SAR方位成像中的电离层空变效应影响判决方法

摘要

本发明提供一种星载SAR方位成像中的电离层空变效应影响判决方法。技术方案是以星载SAR系统参数为输入，第一步针对观测场景中任意目标点P，计算得到方位向慢时间tn时刻的电离层穿刺点坐标第二步针对所有的电离层穿刺点坐标利用在线IRI模型获取t0时刻的STEC第三步计算电离层STEC沿方位向的平均空间变化率ΔSTEC；第四步判断ΔSTEC与门限值的大小，得到判决结果。本发明针对星载SAR方位成像处理，提出了电离层空变效应的影响判决方法，给出了判决门限和判决方法，在星载SAR电离层影响分析与校正处理中有广泛应用。

主权项

一种星载SAR方位成像中的电离层空变效应影响判决方法，SAR是指合成孔径雷达，已知星载SAR的系统参数包括：载频fc，合成孔径时间Ts，方位向分辨率ρa；观测场景中任意目标点P在东北天坐标系下的坐标为(x0,y0,z0)，该点对应的合成孔径中心时刻为t0；星载SAR在方位向慢时间tn时刻的东北天坐标系轨道坐标数据为n的取值为任意整数并且|tn‑t0|≤Ts/2；电离层的高度为zi；其特征在于，包括下述步骤：第一步，针对观测场景中任意目标点P，利用空间直线方程，计算得到方位向慢时间tn时刻的星载SAR波束在电离层上的东北天坐标系穿刺点坐标xi,tn=zi-z0ztn-z0·(xtn-x0)+x0]]>yi,tn=zi-z0ztn-z0·(ytn-y0)+y0]]>第二步，针对所有的穿刺点坐标利用在线国际参考电离层模型获取获取t0时刻的电离层垂直向TEC电子总量值再利用下式得到空变的的值：STEC(xi,tn,yi,tn,zi,t0)=TEC(xi,tn,yi,tn,zi,t0)·γ(t0)]]>其中，几何变换因子γ(t0)为：γ(t0)=(xi,t0-x0)2+(yi,t0-y0)2+(zi-z0)2zi-z0]]>第三步，计算电离层STEC沿方位向的平均空间变化率ΔSTEC：ΔSTEC=E{STEC(xi,tn+1,yi,tn+1,zi,t0)-STEC(xi,tn,yi,tn,zi,t0)(xi,tn+1-xi,tn)2+(yi,tn+1-yi,tn)2}]]>其中，E{·}代表求平均；第四步，如果下述不等式成立，|ΔSTEC|≤fc22Kzi·ρa]]>则对观测场景中任意目标点P的方位成像时忽略电离层空变效应的影响，其中K＝40.28m3/s2；否则，必须考虑其影响。