一种多模式微波遥感器散射计模式的系统模拟方法技术方案

本发明专利技术公开了一种多模式微波遥感器散射计模式的系统模拟方法，属于微波遥感器测量技术领域。本发明专利技术所述方法包括如下步骤：获取散射计模式的性能指标及系统参数、计算内外波束视角和入射角、计算方位向天线尺寸与距离向天线尺寸、计算天线转速范围和PRF范围、计算信号带宽、计算去调频处理后的信号带宽、计算信噪比SNR、计算峰值发射功率、输出系统参数的设计结果、分别设置低中高风速条件下的风场、海面模拟、计算每个分辨单元后向散射系数的理论值、模拟海面雷达回波信号、模拟回波功率的测量值、由雷达方程计算后向散射系数测量值、风场反演。

【技术实现步骤摘要】
一种多模式微波遥感器散射计模式的系统模拟方法
本专利技术公开了一种多模式微波遥感器散射计模式的系统模拟方法，属于微波遥感器测量

技术介绍
多模式微波遥感器是一种搭载于小卫星平台的新型雷达系统，它利用二维相控阵天线波束指向控制灵活的优势，在星上可以分时实现条带、聚束、扫描等多种SAR(SyntheticApertureRadar，合成孔径雷达)成像模式，以及高度计、散射计、波谱仪等海洋动力要素探测模式。多模式微波遥感器具有非常高的灵活性，既能实现高精度的目标探测，又能实现高精度的海洋动力要素反演，具有良好的发展前景。SAR模式是多模式微波遥感器的主工作模式，其它工作模式的载波频率、平台高度等参数的数值必须与SAR模式的参数保持一致。SAR模式已被设计为工作于X波段，平台高度为530Km。目前的星载散射计一般工作于C或Ku波段，平台高度一般在700-1000Km。因此，现有散射计的系统工作参数不能应用于多模式微波遥感器，必须设计出一种用于其散射计模式的系统参数设计方法，并通过研发软件模拟系统估计出其风速、风向反演精度，从而对多模式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多模式微波遥感器散射计模式的系统模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1.多模式微波遥感器散射计模式的系统参数设计；/nS2.分别设置低中高风速条件下的风场；/nS3.海面模拟；/nS4.计算每个分辨单元后向散射系数的理论值；/nS5.模拟海面雷达回波信号；/nS6.模拟接收机输出端回波功率的测量值；/nS7.由雷达方程计算后向散射系数测量值；/nS8.风场反演。/n

【技术特征摘要】
1.一种多模式微波遥感器散射计模式的系统模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.多模式微波遥感器散射计模式的系统参数设计；
S2.分别设置低中高风速条件下的风场；
S3.海面模拟；
S4.计算每个分辨单元后向散射系数的理论值；
S5.模拟海面雷达回波信号；
S6.模拟接收机输出端回波功率的测量值；
S7.由雷达方程计算后向散射系数测量值；
S8.风场反演。


2.根据权利要求1所述的多模式微波遥感器散射计模式的系统模拟方法，其中步骤S1中参数设计的过程如下：
S1.1.获取散射计模式性能指标及系统参数；
S1.2.计算内波束视角、内波束入射角、外波束视角和外波束入射角；
S1.3.计算方位向天线尺寸与距离向天线尺寸；
S1.4.计算天线转速范围和PRF范围；
S1.5.计算信号带宽；
S1.6.计算去调频处理后的信号带宽；
S1.7.计算信噪比SNR；
S1.8.计算峰值发射功率；
S1.9.输出系统参数的设计结果。


3.根据权利要求2所述的多模式微波遥感器散射计模式的系统模拟方法，其中步骤S1.1中，由用户指定的散射计模式性能指标包括：地距分辨率ρgr、方位分辨率ρaz、内波束刈幅Wn、外波束刈幅Wf和回波功率归一化标准偏差Kp；需与合成孔径雷达(SAR)模式保持一致的散射计模式系统参数包括：平台高度H、平台速度v、平台地面速度vg和载波频率fc；需由用户综合各种因素给出的散射计模式系统参数包括：脉冲宽度Tr、接收机噪声系数F和系统损耗Ls；步骤S1.2中，波束视角α与入射角θ间的关系式为：式中，Re为地球平均半径；内、外波束的刈幅与波束视角、入射角间的关系为：Wn＝2·Re·(θn-αn)，Wf＝2·Re·(θf-αf)，式中，αn和θn为内波束的视角和入射角，αf和θf为外波束的视角和入射角；步骤S1.3中，计算方位向天线尺寸与距离向天线尺寸的步骤如下：
S1.3.1.计算内波束斜距Rn，公式为：
S1.3.2.计算外波束斜距Rf，公式为：
S1.3.3.计算距离向波束宽度公式为：
S1.3.4.计算方位向波束宽度公式为：
S1.3.5.计算距离向天线尺寸lr，公式为：式中，λ为雷达波长...

【专利技术属性】
技术研发人员：周鹏，薛莲，戴永寿，万勇，曲晓俊，孙伟峰，李立刚，郝宪锋，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37