一种方位向扫描收发空间同步控制方法

摘要

本发明公开一种方位向扫描收发空间同步控制方法，根据雷达的发射接收延迟脉冲数、方位向驻留脉冲数和方位向扫描步进计算得到雷达天线从输出发射脉冲至接收到目标回波这一期间的方位向波束扫描角度，作为雷达天线方位向波束接收和发射扫描角的固定角度差值。根据固定角度差值和方位向发射扫描起始角计算出方位向接收扫描起始角，并将方位向发射和接收扫描起始角写入雷达波束控制单元，使每次雷达天线方位向发射波束和接收波束均执行相同的扫描步进角度，方位向波束接收和发射指向角始终保持这一固定角度差值。此方法可以解决当方位向驻留脉冲数很小时，雷达天线脉冲发射时和回波接收时的波束指向角偏差较大的问题。

权利要求

1.一种方位向扫描收发空间同步控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：雷达计算机根据发射接收延迟脉冲数、方位向驻留脉冲数和方位向扫描步进计算得到方位向接收扫描角和方位向发射扫描角的固定角度差值；

步骤2：根据方位向发射扫描起始角和所述步骤1计算出的固定角度差值，计算方位向接收扫描起始角；

步骤3：将方位向发射扫描起始角和方位向接收扫描起始角以及方位向扫描步进写入波束控制单元的指令中；

步骤4：所述波束控制单元根据所述步骤3的指令，通过控制天线阵面上TR组件的幅度和相位，在成像过程中分别控制方位向发射和接收的波束指向，使方位向发射扫描角和方位向接收扫描角的步进一致，方位向发射扫描起始角和方位向接收扫描起始角不同。

2.根据权利要求1所述的一种方位向扫描收发空间同步控制方法，其特征在于：所述步骤1中的固定角度差值 = 发射接收延时脉冲数 / 方位向驻留脉冲数× 方位向扫描步进。

3.根据权利要求1所述的一种方位向扫描收发空间同步控制方法，其特征在于：根据方位向发射扫描起始角、方位向接收扫描起始角、方位向扫描步进对方位向发射和接收的波束扫描指向分别进行控制；方位向发射波束和方位向接收波束的扫描步进一致，仅扫描起始角不同。

4.根据权利要求1所述的一种方位向扫描收发空间同步控制方法，其特征在于：在TOPSAR/聚束方位向扫描的成像模式中，方位向波束接收指向角和发射指向角始终保持固定角度差值。

说明书

一种方位向扫描收发空间同步控制方法

技术领域

[0001] 本发明属于航天遥感及电子信息技术领域，涉及一种方位向扫描收发空间同步控制方法。

背景技术

[0002] 星载SAR雷达发射和接收脉冲过程中存在回波延迟，当SAR工作在方位向扫描成像模式如TOPSAR/聚束模式时，方位向驻留脉冲数如果较小，方位向发射波束的指向会变换较快。此种情况下，如果仍然采取原有的方位向波束指向收发相同的控制方式，就会造成方位向接收波束指向偏差较大，因此需要对方位向发射和接收的波束指向分别进行控制。

发明内容

[0003] 为了解决星载SAR在方位向扫描成像模式中，由于回波延迟造成的方位向接收波束指向偏差的问题，本发明提供一种方位向扫描收发空间同步控制方法，对方位向发射波束和接收波束分别进行控制，有效解决了由于存在回波延迟造成的方位接收波束的指向偏差问题。

[0004] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

[0005] 一种方位向扫描收发空间同步控制方法，包括如下步骤：

[0006] 步骤1：雷达计算机根据发射接收延迟脉冲数、方位向驻留脉冲数和方位向扫描步进计算得到方位向接收扫描角和方位向发射扫描角的固定角度差值；

[0007] 步骤2：根据方位向发射扫描起始角和所述步骤1计算出的固定角度差值，计算方位向接收扫描起始角；

[0008] 步骤3：将方位向发射扫描起始角和方位向接收扫描起始角以及方位向扫描步进写入波束控制单元的指令中；

[0009] 步骤4：所述波束控制单元根据所述步骤3的指令，通过控制天线阵面上TR组件的幅度和相位，在成像过程中分别控制方位向发射和接收的波束指向，使方位向发射扫描角和方位向接收扫描角的步进一致，方位向发射扫描起始角和方位向接收扫描起始角不同。

[0010] 进一步地，所述步骤1中的固定角度差值 = 发射接收延时脉冲数 / 方位向驻留脉冲数× 方位向扫描步进。

[0011] 进一步地，根据方位向发射扫描起始角、方位向接收扫描起始角、方位向扫描步进对发射和接收的波束扫描指向分别进行控制；方位向发射波束和接收波束的扫描步进一致，仅起始角不同。

[0012] 进一步地，在TOPSAR/聚束方位向扫描的成像模式中，方位向波束接收指向角和发射指向角始终保持固定角度差值，从而避免回波延迟的影响，使方位向接收波束指向正确。

[0013] 本发明的有益效果：

[0014] 本发明通过发射接收延迟脉冲数、方位驻留脉冲数以及方位向扫描步进计算方位向接收和发射扫描角度差，从而对方位向发射波束和接收波束分别进行控制，有效解决了由于存在回波延迟造成的方位接收波束的指向偏差问题。

附图说明

[0015] 图1是本发明的一种方位向扫描收发空间同步控制方法流程示意图。

具体实施方式

[0016] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

[0017] 本发明公开了一种方位向扫描收发空间同步控制方法，根据雷达的发射接收延迟脉冲数、方位向驻留脉冲数和方位向扫描步进计算得到雷达天线从输出发射脉冲至接收到目标回波这一期间的方位向波束扫描角度，作为雷达天线方位向波束的接收扫描角和发射扫描角的固定角度差值。根据固定角度差值和方位向发射扫描起始角计算出方位向接收扫描起始角，并将方位向发射扫描起始角和接收扫描起始角写入雷达波束控制单元作为扫描起始角。通过指令控制雷达波束控制单元，使每次雷达天线方位向的发射波束和接收波束均执行相同的扫描步进角度，因此方位向波束的接收指向角和发射指向角始终保持这一固定角度差值。通过此方法可以解决了当方位向驻留脉冲数很小时，雷达天线脉冲发射时和回波接收时的波束指向角偏差较大的问题。

[0018] 如图1所示，本发明的一种方位向扫描收发空间同步控制方法包括如下步骤：

[0019] 步骤1：本方法通过运行在雷达计算机上的软件实现，雷达计算机上的软件根据发射接收延迟脉冲数、方位向驻留脉冲数和方位向扫描步进计算得到方位向接收扫描角和方位向发射扫描角的固定角度差值，计算公式为：

[0020] 固定角度差值 = 发射接收延时脉冲数 / 方位向驻留脉冲数× 方位向扫描步进[0021] 步骤2：根据方位向发射扫描起始角和步骤1计算出的固定角度差值，计算方位向接收扫描起始角度；

[0022] 步骤3：将方位向发射扫描起始角和方位向接收扫描起始角以及方位向扫描步进写入波束控制单元的指令中；

[0023] 步骤4：所述波束控制单元根据以上指令，通过控制天线阵面上TR组件的幅度和相位，在成像过程中分别控制方位向发射和接收的波束指向，使方位向发射扫描角和方位向接收扫描角的步进一致，方位向发射扫描起始角和方位向接收扫描起始角不同。方位向波束接收指向角和方位向波束发射指向角始终保持固定角度差值，从而避免回波延迟的影响，使方位向接收波束指向正确。

[0024] 其中，所述步骤1中所提到的发射接受延迟脉冲数、方位向驻留脉冲数，可在地面上传的雷达成像指令包中指定，也可以由星上参数计算得到。

[0025] 在本发明方法的主导下，通过计算方位向扫描时回波延迟造成的发射和接收扫描角度差，进而使波束控制单元分别控制发射和接收波束指向，都应属于本发明权利要求的保护范围之内。

[0026] 本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。