目标位置坐标未知的双基地合成孔径雷达的空间同步方法

摘要

该发明属于BiSAR发射和接收技术领域中的目标位置坐标未知的双基地合成孔径雷达空间同步方法。包括初始化处理及针对发射机：确定天线指向的单位方向向量载体坐标系与地理坐标系向量的转换，确定发射机到目标区域中心的向量，地理坐标系与地球坐标系的转换，确定发射机在地球坐标系下的向量，确定目标区域中心的位置向量针对接收机：确定接收机在地球坐标系位置向量确定接收机指向目标区域中心指向向量确定地理坐标系下的指向向量确定载体坐标系下的指向向量完成接收机与发射机天线指向的空间同步。该发明具有可有效提高了双基地SAR空间同步的效率，精确度较高，飞行模式灵活，有利于广泛应用等特点。

主权项

一种目标位置坐标未知的双基地合成孔径雷达的空间同步方法，包括：初始化处理：首先对发射机、接收机平台参数分别进行相应的初始化处理，其中：发射机初始化参数包括：发射机本身的经度[λ_T]、纬度[L_T]、高度[H_T]，航向角[ψ_T]、俯仰角[θ_T]及横滚角[γ_T]；接收机的初始化参数包括：接收机本身的经度[λ_R]、纬度[L_R]、高度[H_R]、航向角[ψ_R]、俯仰角[θ_R]及横滚角[γ_R]；此后发射机A与接收机B分别按以下步骤进行；发射机A：步骤A₁.确定天线指向的单位方向向量向发射机天线伺服系统输入发射机载体坐标系下天线指向中的方位角β_TS及俯仰角β_TP参数，并确定该天线指向参数在发射机载体坐标系下的单位方向向量其单位方向向量步骤A₂.载体坐标系与地理坐标系向量的转换：将发射机载体坐标系下的单位方向向量通过转换矩阵转换成发射机地理坐标系下的向量所述转换矩阵为：$C_g^b=\left[\begin{array}{ccc}{\mathrm{cos\gamma }}_T{\mathrm{cos\psi }}_T+{\mathrm{sin\gamma }}_T{\mathrm{sin\theta }}_T{\mathrm{sin\psi }}_T& {\mathrm{cos\theta }}_T{\mathrm{sin\psi }}_T& {\mathrm{sin\gamma }}_T{\mathrm{cos\psi }}_T-{\mathrm{cos\gamma }}_T{\mathrm{sin\theta }}_T{\mathrm{sin\psi }}_T\\ -{\mathrm{cos\gamma }}_T{\mathrm{sin\psi }}_T+{\mathrm{sin\gamma }}_T{\mathrm{sin\theta }}_T{\mathrm{cos\psi }}_T& {\mathrm{cos\theta }}_T{\mathrm{cos\psi }}_T& -{\mathrm{sin\gamma }}_T{\mathrm{cos\psi }}_T-{\mathrm{cos\gamma }}_T{\mathrm{sin\theta }}_T{\mathrm{cos\psi }}_T\\ -{\mathrm{sin\gamma }}_T{\mathrm{cos\theta }}_T& {\mathrm{sin\theta }}_T& {\mathrm{cos\gamma }}_T{\mathrm{cos\theta }}_T\end{array}\right]$式中：ψ_T、θ_T、γ_T分别为发射机的航向角、俯仰角和横滚角；而发射机地理坐标系下的向量步骤A₃.确定发射机到目标区域中心的向量：根据发射机到地面的垂直高度并通过步骤A₂所得发射机地理坐标系下的向量确定地理坐标系下发射机到目标区域中心的向量步骤A₄.地理坐标系与地球坐标系的转换：将地理坐标系下的向量通过转换矩阵转换成地球坐标系下的向量步骤A₅.确定发射机在地球坐标系下的向量根据发射机的经度、纬度和高度参数，确定发射机在地球坐标系下的向量步骤A₆.确定目标区域中心的位置向量根据向量和向量确定地球坐标系下目标区域中心的位置向量其向量然后经过数据传输通道，将该位置向量发送给接收机；接收机B：步骤B₁.确定接收机在地球坐标系位置向量根据接收机初始化参数，将其中的经度、纬度和高度参数转换成地球坐标系下的位置向量步骤B₂.确定接收机指向目标区域中心指向向量根据收到的由发射机步骤A₆发送的目标区域中心位置向量和接收机在地球坐标系位置向量确定地球坐标系下接收机指向目标区域中心的指向向量步骤B₃.确定地理坐标系下的指向向量根据地球坐标系到接收机地理坐标系的转换矩阵将步骤B₂所得指向向量转换成接收机地理坐标系下的指向向量步骤B₄.确定载体坐标系下的指向向量根据接收机地理坐标系到接收机载体坐标系的转换矩阵将地理坐标系下的指向向量转换成接收机载体坐标系下的指向向量步骤B₅.完成接收机天线与发射机天线指向的空间同步：根据步骤B₄所得指向向量确定接收机载体坐标系下接收机天线指向的方位角β_RS和俯仰角β_RP，再将该方位角β_RS和俯仰角β_RP输入接收机天线伺服系统并完成接收机天线与发射机天线指向一致的空间同步。