双基地SAR的空间同步装置及同步方法

摘要

本发明公开了一种双基地SAR的空间同步装置及同步方法，所述的装置包括发射站部分和接收站部分，具体包括：定位测姿系统、天线伺服器、发射同步系统、无线收发系统、接收同步系统和显示单元。本发明的空间同步装置和方法，利用收发载机平台的实际空间位置分别解算得到收发载机平台各自的天线波束对准目标区的指向角，并利用天线伺服器完成波束对准工作，使收发平台的天线波束都能准确的对准目标区，实现机载双基地SAR的空间同步，保证雷达回波的信噪比，提高了空间同步的精度。

主权项

一种双基地SAR的空间同步装置，包括发射站部分和接收站部分，其中，所述发射站端具体包括：第一定位测姿系统、第一天线伺服器、发射同步系统和第一无线收发系统；所述接收站端具体包括：第二定位测姿系统、第二天线伺服器、接收同步系统、第二无线收发系统和显示单元；所述第一定位测姿系统用于获取载机的姿态数据信息和空间位置信息，并将获取的信息传输到发射同步系统；所述的载机的空间位置信息包括：空间位置的经度、纬度、海拔高度，所述的姿态数据信息具体为载机的姿态角，包括：偏航角、俯仰角、滚动角；所述发射同步系统根据第一定位测姿系统获取的空间位置以及已知的目标区的空间位置，解算出发射站天线波束对准目标区时的指向角，并将解算出的指向角和载机的姿态角发送给第一天线伺服器；所述的第一天线伺服器根据接收到发射站天线波束对准目标区时的指向角，控制发射站天线调整天线指向，并将天线当前的实际指向角传输至发射同步系统；所述第二定位测姿系统用于获取空间位置以及已知的目标区的空间位置，并将获取的位置信息传输到接收同步系统；所述第一无线收发系统用于将发射站的空间位置信息、姿态信息和实际指向角发送给所述的第二无线收发系统；所述的第二无线收发系统用于接收的发射站的发送空间位置信息、姿态信息和实际指向角，并传输至接收同步系统；所述的接收同步系统根据第二定位测姿系统获取的空间位置以及已知的目标区的空间位置，解算出接收站天线波束对准目标区时的指向角，并将解算出的指向角和载机的姿态角发送给接收站的天线伺服器；所述天线波束对准目标区时的指向角具体的解算过程如下：引入解算过程中间变量X、Y、N，其中$X=\mathrm{ac}\tan \left\{\frac{\cos \left(\frac{\mathrm{Lam}-\mathrm{Lar}}{2}\right)·\cos \left(\frac{|\mathrm{Lom}-\mathrm{Lor}|}{2}\right)}{\sin \left(\frac{\mathrm{Lam}+\mathrm{Lar}}{2}\right)·\sin \left(\frac{|\mathrm{Lom}-\mathrm{Lor}|}{2}\right)}\right\}$$Y=\mathrm{ac}\tan \left\{\frac{\sin \left(\frac{\mathrm{Lam}-\mathrm{Lar}}{2}\right)·\cos \left(\frac{|\mathrm{Lom}-\mathrm{Lor}|}{2}\right)}{\cos \left(\frac{\mathrm{Lam}+\mathrm{Lar}}{2}\right)·\sin \left(\frac{|\mathrm{Lom}-\mathrm{Lor}|}{2}\right)}\right\}$$N=\mathrm{ac}\tan \left\{\frac{\cos X·\cos \left(\frac{\mathrm{Lam}+\mathrm{Lar}}{2}\right)}{\cos Y·\sin \left(\frac{\mathrm{Lam}+\mathrm{Lar}}{2}\right)}\right\}$方位角β为：β=X‑Y俯仰角θ为：$\theta =\mathrm{ac}\tan \left(\frac{\mathrm{Hm}-\mathrm{Hr}}{N·(R+\min (\mathrm{Hm},\mathrm{Hr}))}\right);$其中，Lor表示载机的空间位置的经度、Lar表示载机的空间位置的纬度、Hr表示载机的空间位置的海拔高度，Lom表示目标区的空间位置的经度，Lam表示目标区的空间位置的纬度，Hm表示目标区的空间位置的海拔高度，R表示地球半径；所述的第二天线伺服器接收到接收站发射站天线波束对准目标区时的指向角，控制接收站天线调整天线指向，并将天线当前的实际指向角传输至接收同步系统；所述的接收同步系统还用于将发射站的空间位置信息、姿态信息和天线当前的实际指向角和接收站的空间位置信息、姿态信息和天线当前的实际指向角传输至显示单元；所述的显示单元用于显示发射站的空间位置信息、姿态信息和天线当前的实际指向角和接收站的空间位置信息、姿态信息和天线当前的实际指向角。