一种快响SAR卫星大斜视姿态机动方法技术

一种快响SAR卫星大斜视姿态机动方法，步骤如下：1)确定场景中心与卫星相对速度为零的时刻；2)计算斜视观测中心时刻、斜视观测中心时刻卫星在地心固定坐标系中的位置矢量和速度矢量；3)计算斜视观测的成像起始时刻和结束时刻；4)计算斜视观测中心时刻卫星姿态机动参数；5)在斜视观测起始至结束时间范围内，卫星均按照斜视观测中心时刻姿态机动参数进行机动；6)预留波束在卫星本体坐标系中距离角和方位角上注接口，根据在轨后波束指向定标值修正波束指向。本发明专利技术保证快响SAR卫星大斜视观测时天线波束精确指向目标，同时距离向各采样点多普勒频率变化满足成像需求。

A method of high squint attitude maneuver for fast-sounding SAR satellite

【技术实现步骤摘要】
一种快响SAR卫星大斜视姿态机动方法
本专利技术属于空间微波遥感
，涉及一种快响SAR卫星大斜视姿态机动方法。
技术介绍
为提升星载SAR对军事目标的观测效率和鉴别能力，需要对军事目标进行左/右侧视单轨内的前视至后视范围内多次多角度观测成像。如果利用相位扫描的方式来实现左/右侧视单轨内的前/后视波束扫描，则需要数目巨大的TR模块、馈电网络以及热控网络等，以保证天线波束扫描期间的电性能。然而，这些TR单元及网络将极大地增加整星的重量、功耗以及研制成本。通过快响SAR卫星机动的方式来带动天线波束扫描，则可有效避免以上问题，但对快响SAR卫星将提出非常精确的控制需求，否则卫星的姿态偏差将直接导致波束指向的偏差，降低军事目标的观测效率，加大斜视SAR图像处理复杂度。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种快响SAR卫星大斜视姿态机动方法，保证快响SAR卫星大斜视观测时天线波束精确指向目标，同时距离向各采样点多普勒频率变化满足成像需求。本专利技术的技术方案是：一种快响SAR卫星大斜视姿态机动方法，包括如下步骤：1)根据目标场景中心在地心固定坐标系中的位置矢量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快响SAR卫星大斜视姿态机动方法，其特征在于包括如下步骤：1)根据目标场景中心在地心固定坐标系中的位置矢量、过场景轨道段卫星时刻、过场景轨道段卫星在地心固定坐标系中的位置和速度矢量确定场景中心与卫星相对速度为零的时刻；2)根据场景中心与卫星相对速度为零时刻和成像需求斜视角计算斜视观测中心时刻、斜视观测中心时刻卫星在地心固定坐标系中的位置矢量和速度矢量；3)根据斜视观测中心时刻、斜视观测中心时刻卫星在地心固定坐标系中位置速度矢量、场景中心在地心固定坐标系中位置矢量、波束方位宽度和成像方位幅宽计算斜视观测的成像起始时刻和结束时刻；4)根据斜视观测中心时刻、斜视观测中心时刻卫星在地心固定坐标...

【技术特征摘要】
1.一种快响SAR卫星大斜视姿态机动方法，其特征在于包括如下步骤：1)根据目标场景中心在地心固定坐标系中的位置矢量、过场景轨道段卫星时刻、过场景轨道段卫星在地心固定坐标系中的位置和速度矢量确定场景中心与卫星相对速度为零的时刻；2)根据场景中心与卫星相对速度为零时刻和成像需求斜视角计算斜视观测中心时刻、斜视观测中心时刻卫星在地心固定坐标系中的位置矢量和速度矢量；3)根据斜视观测中心时刻、斜视观测中心时刻卫星在地心固定坐标系中位置速度矢量、场景中心在地心固定坐标系中位置矢量、波束方位宽度和成像方位幅宽计算斜视观测的成像起始时刻和结束时刻；4)根据斜视观测中心时刻、斜视观测中心时刻卫星在地心固定坐标系中位置速度矢量、场景中心在地心固定坐标系中位置矢量、波束指向距离方位角和姿态转序计算斜视观测中心时刻卫星姿态机动参数；5)在斜视观测起始至结束时间范围内，卫星均按照斜视观测中心时刻姿态机动参数进行机动；6)预留波束在卫星本体坐标系中距离角和方位角上注接口，根据在轨后波束指向定标值修正波束指向。2.根据权利要求1所述的一种快响SAR卫星大斜视姿态机动方法，其特征在于：所述根据目标场景中心在地心固定坐标系中的位置矢量、过场景轨道段卫星时刻、过场景轨道段卫星在地心固定坐标系中的位置和速度矢量确定场景中心与卫星相对速度为零的时刻Ts，具体步骤如下：设场景中心在地心固定坐标系中位置矢量为Rt，在过场景轨道段的各卫星时刻中存在一个时刻Ts使得场景中心与卫星的相对速度将时刻Ts记为场景中心与卫星的相对速度零时刻，其中Rs与Vs分别为此时刻卫星在地心固定坐标系中位置矢量和速度矢量，Rst为此时刻卫星与场景中心的距离。3.根据权利要求2所述的一种快响SAR卫星大斜视姿态机动方法，其特征在于：所述根据场景中心与卫星相对速度为零的时刻Ts和成像需求斜视角计算斜视观测中心时刻Tsquit0、斜视观测中心时刻卫星在地心固定坐标系中位置矢量Rs_squint0和速度矢量Vs_squint0，具体步骤如下：设平台俯仰向前视或后视最大机动能力对应的时间为ΔTmax，在卫星可机动成像时间范围[Ts-ΔTmax,Ts+ΔTmax]内，存在一个卫星时刻Tsquit0使得此时刻卫星指向场景中心的斜视角为成像需求斜视角即满足Rs_squint0为此时刻卫星在地心固定坐标系中位置矢量，Vs_squint0为此时刻卫星在地心固定坐标系中速度矢量。4.根据权利要求3所述的一种快响SAR卫星大斜视姿态机动方法，其特征在于：根据斜视观测中心时刻Tsquit0、斜视观测中心时刻卫星在地心固定坐标系中位置矢量Rs_squint0和速度矢量Vs_squint0、场景中心在地心固定坐标系中位置矢量Rt、波束方位宽度θbw和成像方位幅宽Laz，计算得到斜视观测的成像起始时刻Tstart＝Tsquit0-0.5Timage和结束时刻Tend＝...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺荣荣，贺保平，吴疆，杨娟娟，高阳，党红杏，谭小敏，冯帆，
申请(专利权)人：西安空间无线电技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61