星载SAR方位成像中的电离层传播效应影响判决方法

摘要

本发明提供一种星载SAR方位成像中的电离层传播效应影响判决方法。技术方案为：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，计算得到合成孔径中心时刻t₀的电离层穿刺点坐标第二步：针对穿刺点坐标利用在线IRI模型获取t₀时刻的第三步：判断与门限值的大小，得到判决结果。本发明针对星载SAR方位成像处理，提出了电离层传播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传播效应影响判决方法,SAR是指合成孔径雷达，已知星载SAR的系统参数包括：载频f_c，合成孔径时间T_s，方位向分辨率ρ_a；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t_n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|t_n‑t₀|≤T_s/2；电离层的高度为z_i，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，计算得到其合成孔径中心时刻t₀的星载SAR波束在电离层上的穿刺点坐标$x_{i,t_0}=\frac{z_i-z_0}{z_{t_0}-z_0}·(x_{t_0}-x_0)+x_0$$y_{i,t_0}=\frac{z_i-z_0}{z_{t_0}-z_0}·(y_{t_0}-y_0)+y_0$第二步，针对穿刺点坐标利用在线国际参考电离层模型获取合成孔径中心时刻t0的电离层垂直向电子总量的值再利用下式得到电离层值：$\mathrm{STEC}(x_{i,t_0},y_{{i,t}_0},z_i,t_0)=\mathrm{TEC}(x_{{i,t}_0},y_{i,t_0},z_i,t_0)·\gamma \left(t_0\right)$其中，几何变换因子γ(t₀)为：$\gamma \left(t_0\right)=\frac{\sqrt{{(x_{i,t_0}-x_0)}^2+{(y_{i,t_0}-y_0)}^2+{(z_i-z_0)}^2}}{z_i-z_0}$第三步，如果下述不等式成立，$STEC(x_{i,t_0},y_{i,t_0},z_i,t_0)\le \frac{{\mathrm{cf}}_c}{8K{\tan }^2(0.886\times \frac{c}{4f_c{\rho }_a})}$则对观测场景中任意目标点P的方位向成像时忽略电离层传播效应的影响，其中c＝3×10⁸m/s为真空中光速，K＝40.28m³/s²；否则，必须考虑其影响。