[发明专利]一种用于被动合成孔径成像仪系统的快速标定方法

摘要

本发明公开了一种用于被动合成孔径成像仪系统的快速标定方法：利用辐射亮温已知的辐射面源，通过测量辐射面源在两种不同辐射亮温条件下的外辐射信号，建立测量电压与场景辐射亮温之间的定量关系；再通过对信号源辐射的点频信号进行测量，得到系统各接收通道间的幅相偏差项；通过对非相关辐射面源进行测量，获得系统各接收通道间的加性偏差项，最终根据测量得到的幅相偏差、加性偏差完成对被动合成孔径成像仪系统的标定。本发明相比外辐射式标定方法不需要测量被动合成孔径成像仪系统的空间冲击响应，仅对辐射面源进行测量，测试工作量小、操作简便易行，相比注入式标定方法，降低了对系统硬件的要求，有效解决了注入式标定方法对被动合成孔径成像仪系统标定的局限性。

主权项

1.一种用于被动合成孔径成像仪系统的快速标定方法，其特征在于：其方法步骤为：步骤一：利用待标定的合成孔径成像仪系统对辐射面源的外辐射信号进行测量；步骤二：通过对辐射面源在两种不同辐射亮温条件下外辐射信号的测量，建立系统接收通道i测量电压v_i与辐射亮温T_i之间的关系：T_i＝A·v_i+b                                     (1)其中，A＝(T(2)‑T(1))/(v_i(2)‑v_i(1))，b＝(T(1)v_i(2)‑T(2)v_i(1))/(v_i(2)‑v_i(1))，T(1)、T(2)为辐射面源的两种不同辐射亮温输出值，该亮温输出值可通过辐射面源的温度传感器测量得到，v_i(1)、v_i(2)为成像仪系统接收通道i与辐射面源辐射亮温T(1)、T(2)对应的测量输出电压值；利用待标定的被动合成孔径成像仪系统对位于该系统法线方向一定距离处信号源辐射的点频信号进行测量，得到被动合成孔径成像仪系统接收通道i、j间的互相关测量输出V_{ij_s}(i＝1，2，….，N；j＝1，2，….，N；i≠j)：其中，k为波尔兹曼常数，B为接收通道工作带宽，T为辐射亮温，uij和vij为通道i、j形成的基线的空间频率分量，θ₀即方位角等于0°，即俯仰角等于0°，Δφij为通道i、j的初始相位偏差，Tl为通道器件泄露信号的等效辐射亮温，Ai、Aj分别是通道i、j接收到信号的幅度值；步骤三：利用待标定的被动合成孔径成像仪系统对辐射面源进行测量，辐射面源紧贴在待标定的被动合成孔径成像仪系统的天线阵列口面处，由于系统各接收通道接收到的辐射面源信号是非相关的，即则被动合成孔径成像仪系统接收通道i、j的互相关测量输出V_{ij_l}为：其中，<si·sj*>表示通道i、j接收到辐射面源的信号的互相关，Δφ为通道i、j的相位差，Δφij为通道i、j的初始相位偏差，<l·l*>表示通道i、j器件泄露信号的互相关值，k为波尔兹曼常数，B为接收通道工作带宽，Tl为通道器件泄露信号的等效辐射亮温，Ai、Aj分别是通道i、j接收到信号的幅度值；对被动合成孔径成像仪系统接收通道i、j进行标定后的互相关输出为：其中，V_ij为被动合成孔径成像仪系统接收通道i、j未进行标定前的互相关测量输出。