一种等效速度的确定方法及装置

摘要

本发明实施例公开了一种等效速度的确定方法，所述方法包括：建立地心转动坐标系，在所述地心转动坐标系下，根据卫星的运行轨迹，获取最接近所述卫星的运行轨迹的平面；在所述平面中，建立圆弧轨道模型，在所述圆弧轨道模型中，获取最接近所述卫星的运行轨迹的圆弧轨道；根据所述圆弧轨道及卫星的波束指向信息，确定所述卫星SAR成像的等效速度。本发明实施例同时还公开了一种等效速度的确定装置。采用本发明实施例的技术方案，实现了利用卫星的位置信息和波束指向信息确定高分辨率星载SAR成像的等效速度，且无需经过多次迭代，提高了等效速度的确定效率。

主权项

一种等效速度的确定方法，其特征在于，所述方法包括：建立地心转动坐标系O_ex_ey_ez_e，在所述地心转动坐标系O_ex_ey_ez_e下，根据卫星的运行轨迹，获取最接近所述卫星的运行轨迹的平面；在所述平面中，建立圆弧轨道模型，在所述圆弧轨道模型中，获取最接近所述卫星的运行轨迹的圆弧轨道；根据所述圆弧轨道信息，确定所述卫星SAR成像的等效速度；其中，所述根据所述圆弧轨道信息，确定所述卫星SAR成像的等效速度，包括：设置相关参数，所述相关参数包括：地球表面轨道上的点目标设置为T；点S设置为所述圆弧轨道的中点；重新建立坐标系为：所述圆弧轨道的圆心C设置为坐标系原点；所述坐标系的z轴与所述平面的单位法向量的方向一致，所述坐标系的y轴与方向一致，S为所述圆弧轨道的中点，x、y、z轴构成右手正交系；则所述点目标T的坐标满足如下表达式：$\overrightarrow{T}={[0,R_c{\mathrm{cos\beta }}_e,R_c{\mathrm{sin\beta }}_e]}^T;$其中，R_c为坐标系原点至所述点目标T的距离；β_e为∠SCT；当运行了方位时间τ时，卫星位置S′的坐标满足如下表达式：${\overrightarrow{S}}^{\prime }={[rsin\left({\omega }_s\tau \right),rcos\left({\omega }_s\tau \right),0]}^T;$其中，ω_s为卫星在圆弧轨道上的角速度；r为圆弧轨道的半径；则瞬时斜距满足如下表达式：$\begin{array}{c}R\left(\tau \right)=\left|\overrightarrow{S^{\prime }T}\right|\\ =\sqrt{{\left[r\sin \left({\omega }_s\tau \right)\right]}^2+{\left[r\cos \left({\omega }_s\tau \right)-R_c{\mathrm{cos\beta }}_e\right]}^2+{\left[R_c{\mathrm{sin\beta }}_e\right]}^2}\\ =\sqrt{r^2-2{\mathrm{rR}}_c\cos \left({\omega }_s\tau \right){\mathrm{cos\beta }}_e+R_c^2}\end{array};$根据小角度近似方法，将所述瞬时斜距的表达式简化为如下表达式：$R\left(\tau \right)=\sqrt{r^2+R_c^2-2{\mathrm{rR}}_c{\mathrm{cos\beta }}_e+{\mathrm{rR}}_c{\left({\omega }_s\tau \right)}^2{\mathrm{cos\beta }}_e}=\sqrt{r_0^2+v_r^2{\tau }^2};$其中，r₀为最近斜距，v_r为等效速度，且获得v_r满足如下表达式：$v_r=\sqrt{{\mathrm{rR}}_c{\omega }_s^2{\mathrm{cos\beta }}_e}.$