一种液面流速测量方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种液面流速测量方法，包括：接收针对目标区域液面流速的测量指令，确定星载SAR的有效测量轨道位置范围；根据所述有效测量轨道位置范围确定所述星载SAR的有效测量时间段；依次在M个连续的子时间段中的每个子时间段内以所述每个子时间段分别对应的所述每个子时间段的预设斜视角通过第一天线向所述目标区域发射测量信号，通过第二天线接收所述目标区域对所述测量信号反馈的回波信号，根据所述回波信号确定所述目标区域在所述预设斜视角视线方向的径向速度；基于所述M个连续的子时间段对应预设斜视角视线方向的径向速度确定所述目标区域的液面流速。本发明专利技术还公开了一种液面流速测量装置及计算机存储介质。

A Method, Device and Storage Medium for Measuring Flow Velocity on Liquid Surface

【技术实现步骤摘要】
一种液面流速测量方法、装置及存储介质
本专利技术涉及卫星遥感技术，尤其涉及一种液面流速测量方法、装置及存储介质。
技术介绍
星载合成孔径雷达具有全天时、全天候、覆盖范围广、作用距离远等优点，在国民经济和国防领域有着广泛的应用。海洋表面流场是海洋动力环境的重要参数之一，对海洋灾害预警、海洋战场环境、航海安全以及维护国家海洋权益等都具有重要意义。采用星载干涉合成孔径雷达(SyntheticApertureRadar，SAR)系统实现海面流场测量，可以获得大覆盖面积、高分辨率的洋流运动信息，在海洋应用方面具有重大潜力。目前国际上多采用星载SAR顺轨干涉技术实现洋流测量，通常只能够测量海面沿着波束视线方向的径向速度，对于沿卫星运动轨迹方向的速度则无能为力，因此无法真实反映洋流运动情况。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种液面流速测量的方法、装置及存储介质。本专利技术提供一种液面流速测量方法，所述方法包括：接收针对目标区域液面流速的测量指令，基于所述测量指令获取所述目标区域的位置信息；根据所述位置信息和星载干涉合成孔径雷达(SyntheticApertureRadar，SAR)的斜视角范围，确定星载SAR的有效测量轨道位置范围，其中，所述斜视角为所述星载SAR的信号波束中心的斜距矢量与所述斜距矢量在零多普勒面投影的夹角；根据所述有效测量轨道位置范围确定所述星载SAR的有效测量时间段；所述有效测量时间段包括M个连续的子时间段，其中，M≥2；依次在所述M个连续的子时间段中的每个子时间段内以所述每个子时间段分别对应的所述每个子时间段的预设斜视角通过第一天线向所述目标区域发射测量信号，通过第二天线接收所述目标区域对所述测量信号反馈的回波信号，根据所述回波信号确定所述目标区域在所述预设斜视角视线方向的径向速度；其中，所述第二天线的数量为N个，N≥2；基于所述M个连续的子时间段对应预设斜视角视线方向的径向速度确定所述目标区域的液面流速。上述方案中，所述根据所述回波信号确定所述目标区域在所述预设斜视角视线方向的径向速度，包括：将所述回波信号通过成像处理，得到N个所述第二天线对应的N幅所述目标区域对应所述预设斜视角的图像；对所述N个所述第二天线对应的N幅所述目标区域对应所述预设斜视角的图像进行干涉处理，通过干涉相位反演得到所述目标区域在所述预设斜视角视线方向的径向速度。上述方案中，所述基于所述M个连续的子时间段对应预设斜视角视线方向的径向速度确定所述目标区域的液面流速，包括：将第一子时间段对应的预设斜视角作为第一斜视角，将所述第一子时间段对应的径向速度作为对应所述第一斜视角的第一径向速度；将第二子时间段对应的预设斜视角作为第二斜视角，将所述第二子时间段对应的径向速度作为对应所述第二斜视角的第二径向速度；其中，所述第一子时间段和所述第二子时间段为所述M个连续的子时间段中的两个子时间段；基于所述第一径向速度和所述第二径向速度确定所述目标区域的液面流速。上述方案中，所述基于所述第一径向速度和所述第二径向速度确定所述目标区域的液面流速，包括：根据所述第一径向速度Vr1确定所述第一径向速度对应地平面的第一地平面速度V1；V1＝Vr1·cos(θ1)，其中，θ1为所述第一径向速度的方向与地平面的夹角；根据所述第二径向速度Vr2确定所述第二径向速度对应地平面的第二地平面速度V2；V2＝Vr2·cos(θ2)，其中，θ2为所述第二径向速度的方向与地平面的夹角；根据公式确定所述目标区域液面流速；其中，V为所述目标区域液面流速，θ为V1和V2对应方向的夹角。上述方案中，所述第一子时间段和所述第二子时间段的时长相等。本专利技术提供一种液面流速测量装置，所述装置包括：接收模块，用于接收针对目标区域液面流速的测量指令，基于所述测量指令获取所述目标区域的位置信息；处理模块，用于根据所述位置信息和星载干涉合成孔径雷达SAR的斜视角范围，确定星载SAR的有效测量轨道位置范围，其中，所述斜视角为所述星载SAR的信号波束中心的斜距矢量与所述斜距矢量在零多普勒面投影的夹角；判定模块，用于根据所述有效测量轨道位置范围确定所述星载SAR的有效测量时间段；所述有效测量时间段包括M个连续的子时间段，其中，M≥2；控制模块，用于依次在所述M个连续的子时间段中的每个子时间段内以所述每个子时间段分别对应的所述每个子时间段的预设斜视角通过第一天线向所述目标区域发射测量信号，通过第二天线接收所述目标区域对所述测量信号反馈的回波信号，根据所述回波信号确定所述目标区域在所述预设斜视角视线方向的径向速度；其中，所述第二天线的数量为N个，N≥2；计算模块，用于基于所述M个连续的子时间段对应预设斜视角视线方向的径向速度确定所述目标区域的液面流速。上述方案中，所述控制模块，还用于：将所述回波信号通过成像处理，得到N个所述第二天线对应的N幅所述目标区域对应所述预设斜视角的图像；对所述N个所述第二天线对应的N幅所述目标区域对应所述预设斜视角的图像进行干涉处理，通过干涉相位反演得到所述目标区域在所述预设斜视角视线方向的径向速度。上述方案中，所述计算模块，还用于：将第一子时间段对应的预设斜视角作为第一斜视角，将所述第一子时间段对应的径向速度作为对应所述第一斜视角的第一径向速度；将第二子时间段对应的预设斜视角作为第二斜视角，将所述第二子时间段对应的径向速度作为对应所述第二斜视角的第二径向速度；其中，所述第一子时间段和所述第二子时间段为所述M个连续的子时间段中的两个子时间段；基于所述第一径向速度和所述第二径向速度确定所述目标区域的液面流速。上述方案中，所述计算模块，还用于：根据所述第一径向速度Vr1确定所述第一径向速度对应地平面的第一地平面速度V1；V1＝Vr1·cos(θ1)，其中，θ1为所述第一径向速度的方向与地平面的夹角；根据所述第二径向速度Vr2确定所述第二径向速度对应地平面的第二地平面速度V2；V2＝Vr2·cos(θ2)，其中，θ2为所述第二径向速度的方向与地平面的夹角；根据公式确定所述目标区域液面流速；其中，V为所述目标区域液面流速，θ为V1和V2对应方向的夹角。上述方案中，所述第一子时间段和所述第二子时间段的时长相等。本专利技术提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一种液面流速测量方法的步骤。本专利技术提供的技术方案中，通过接收针对目标区域液面流速的测量指令，根据所述测量指令获取所述目标的位置信息，并根据所述位置信息和星载SAR的斜视角范围，确定星载SAR的有效测量轨道位置范围，进而根据有效测量轨道位置范围确定星载SAR的有效测量时间段；通过在有效测量时间段内的M个连续的子时间段测量得到的M个连续的子时间段对应预设斜视角视线方向的径向速度，确定所述目标区域的液面流速，解决了星载SAR顺轨干涉技术所测量的海面沿着波束视线方向的径向速度不能反映目标区域液面真实速度的技术问题。附图说明附图以示例而非限制的方式大体示出了本文中所讨论的各个实施例。图1为本专利技术实施例一种液面流速测量方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例星载SAR的工作原理示意图；图3为本专利技术实施例星载SAR的工作原理示意图；图4为本专利技术实施例一种液面流速测量装置的结构示意图；图5为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液面流速测量方法，其特征在于，所述方法包括：接收针对目标区域液面流速的测量指令，基于所述测量指令获取所述目标区域的位置信息；根据所述位置信息和星载干涉合成孔径雷达SAR的斜视角范围，确定星载SAR的有效测量轨道位置范围，其中，所述斜视角为所述星载SAR的信号波束中心的斜距矢量与所述斜距矢量在零多普勒面投影的夹角；根据所述有效测量轨道位置范围确定所述星载SAR的有效测量时间段；所述有效测量时间段包括M个连续的子时间段，其中，M≥2；依次在所述M个连续的子时间段中的每个子时间段内以所述每个子时间段分别对应的所述每个子时间段的预设斜视角通过第一天线向所述目标区域发射测量信号，通过第二天线接收所述目标区域对所述测量信号反馈的回波信号，根据所述回波信号确定所述目标区域在所述预设斜视角视线方向的径向速度；其中，所述第二天线的数量为N个，N≥2；基于所述M个连续的子时间段对应预设斜视角视线方向的径向速度确定所述目标区域的液面流速。

【技术特征摘要】
1.一种液面流速测量方法，其特征在于，所述方法包括：接收针对目标区域液面流速的测量指令，基于所述测量指令获取所述目标区域的位置信息；根据所述位置信息和星载干涉合成孔径雷达SAR的斜视角范围，确定星载SAR的有效测量轨道位置范围，其中，所述斜视角为所述星载SAR的信号波束中心的斜距矢量与所述斜距矢量在零多普勒面投影的夹角；根据所述有效测量轨道位置范围确定所述星载SAR的有效测量时间段；所述有效测量时间段包括M个连续的子时间段，其中，M≥2；依次在所述M个连续的子时间段中的每个子时间段内以所述每个子时间段分别对应的所述每个子时间段的预设斜视角通过第一天线向所述目标区域发射测量信号，通过第二天线接收所述目标区域对所述测量信号反馈的回波信号，根据所述回波信号确定所述目标区域在所述预设斜视角视线方向的径向速度；其中，所述第二天线的数量为N个，N≥2；基于所述M个连续的子时间段对应预设斜视角视线方向的径向速度确定所述目标区域的液面流速。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述回波信号确定所述目标区域在所述预设斜视角视线方向的径向速度，包括：将所述回波信号通过成像处理，得到N个所述第二天线对应的N幅所述目标区域对应所述预设斜视角的图像；对所述N个所述第二天线对应的N幅所述目标区域对应所述预设斜视角的图像进行干涉处理，通过干涉相位反演得到所述目标区域在所述预设斜视角视线方向的径向速度。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述M个连续的子时间段对应预设斜视角视线方向的径向速度确定所述目标区域的液面流速，包括：将第一子时间段对应的预设斜视角作为第一斜视角，将所述第一子时间段对应的径向速度作为对应所述第一斜视角的第一径向速度；将第二子时间段对应的预设斜视角作为第二斜视角，将所述第二子时间段对应的径向速度作为对应所述第二斜视角的第二径向速度；其中，所述第一子时间段和所述第二子时间段为所述M个连续的子时间段中的两个子时间段；基于所述第一径向速度和所述第二径向速度确定所述目标区域的液面流速。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一径向速度和所述第二径向速度确定所述目标区域的液面流速，包括：根据所述第一径向速度Vr1确定所述第一径向速度对应地平面的第一地平面速度V1；V1＝Vr1·cos(θ1)，其中，θ1为所述第一径向速度的方向与地平面的夹角；根据所述第二径向速度Vr2确定所述第二径向速度对应地平面的第二地平面速度V2；V2＝Vr2·cos(θ2)，其中，θ2为所述第二径向速度的方向与地平面的夹角；根据公式确定所述目标区域液面流速；其中，V为所述目标区域液面流速，θ为V1和V2对应方向的夹角。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一子时间段和所述第二子时间段的时长相等。6.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑明洁，郑慧敏，禹卫东，王宇，
申请(专利权)人：中国科学院电子学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11