一种星载微波散射计外定标方法

摘要

本发明公开了一种星载微波散射计外定标方法，针对星载微波散射计需要大散射截面积定标目标问题，步骤如下：1、根据卫星的轨道参数计算卫星的过顶时间及有源定标器的天线指向，并将有源定标的天线指向调整到指定位置；2卫星到达前，对有源定标进行自校准得到转发通道及接收通道的增益；3、利用转发通道的增益计算后向散射系数；4、星载微波散射计计算有源定标器的后向散射系数；5、通过步骤（3）和（4）计算的后向散射系数得到最终的修正值。本发明实现了大散射截面（能达到100dBm²）、高精度的有源定标器。

主权项

一种星载微波散射计外定标方法，其特征在于包括步骤如下：(1)根据卫星的轨道参数计算卫星的过顶时间及有源定标器的天线指向，并将有源定标器的天线指向调整到指定位置；(2)对有源定标器的接收通道和转发通道进行自校准，自校准分为3个支路进行，分别定义为校准支路1、2和3；所述的3个校准支路校准方法如下：(a)利用支路1对接收通道进行校准，校准的定标信号依次经过接收通道前端和接收通道后端，最终进入处理器得到接收通道的输出功率，然后利用接收通道得到的功率与定标信号输入功率的比值完成对接收通道增益的校准；接收通道增益G_re为：$G_{\mathrm{re}}=\frac{P_{\mathrm{oc}1}}{P_{c1}}=L_{f1}{G}_{r1}{G}_{r2}---\left(1\right)$其中：P_oc1为定标支路1的输出功率；P_c1为定标信号的输入功率；L_f1为接收通道前端的插损；G_r1为接收通道前端的增益；G_r2为接收通道后端的增益；(b)利用支路2和支路3对转发通道进行校准，校准过程如下：(ba)校准的定标信号依次经过支路2的接收通道前端、射频放大和接收通道后端，最终进入处理器得到输出功率P_oc2为：P_oc2＝P_c2L_f1G_r1G_trL_attG_r2＝P_c2L_f1G_总L_attG_r2              (2)其中：P_oc2为定标支路2的输出功率；P_c2为定标信号的输入功率；L_f1为接收通道前端的插损；G_r1为接收机通道前端的增益；G_tr为射频放大部分的增益；L_att为射频放大部分的耦合度；G_r2为接收机通道后端的增益；G_总为转发通道的总增益；(bb)校准的定标信号经过支路3的接收通道后端到达处理器得到输出功率P_oc3为：P_oc3＝P_c3L_f2G_r2               (3)其中：P_oc3为定标支路3在接收后端的接收功率；P_c3为输入定标信号的功率；L_f2为定标支路3的插损；G_r2为接收后端的增益；(bc)利用步骤(ba)和(bb)得到的输出功率P_oc2和P_oc3完成对转发通道增益的校准：(3)当卫星进入有源定标器的接收范围时，有源定标器接收星载微波散射计的发射信号，并将发射信号一路经过接收通道进行变频放大和存储，同时将另一路信号通过转发通道转发回星载微波散射计；(4)利用步骤(2)中得到的G_总计算有源定标器的雷达后向散射截面σ_ARC为：其中，λ为波长，G_rARC为有源定标器接收天线增益，G_总为转发通道的总增益，G_tARC为有源定标器发射天线增益；(5)星载微波散射计利用接收到的有源定标器转发的信号计算有源定标器的后向散射截面σ₁，并通过步骤(3)得到的σ_ARC与σ₁进行比较得到外定标修正系数，进而利用该系数对卫星接收到的有源定标器指向范围外其他信号的后向散射截面进行修正。