一种大尺寸SAR天线多径效应分析方法技术

本发明专利技术公开了一种大尺寸SAR天线多径效应分析方法，该方法包括三部分：卫星分析模型建立、多径干扰定位分析和多径干扰参数分析；本发明专利技术方法一方面可对产生多径效应的位置进行定位，便于卫星系统进行针对性设计改进；另一方面，可对多径效应的具体参数进行分析，实现对多径干扰对卫星系统影响程度的评估；本发明专利技术方法可在卫星方案设计阶段即可对多径效应进行分析评估，避免后期试验过程中发现干扰整改费效比高的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种大尺寸SAR天线多径效应分析方法
本专利技术属于卫星多径效应的
，具体涉及一种大尺寸SAR天线多径效应分析方法。
技术介绍
高轨SAR卫星为保证载荷具有更大的发射功率和更高的接收灵敏度，往往会采用数十米尺寸的反射面结构天线。同时，高轨SAR卫星又会采用GNSS等系统来进行卫星的精密定轨。对于精密定轨系统而言，期望接收到地面站或者导航卫星直接发射的信号。而实际上由于卫星表面结构和布局的复杂性，精密定轨系统除接收到期望的直接信号外，还会接收到直接信号在卫星上反射的信号，即多径干扰信号。这类多径干扰信号会造成精密定轨系统测距误差，从而影响定位精度。当卫星采用数十米尺寸的大型反射面天线时，会显著增加卫星反射地面站或者导航卫星直接发射信号的概率，即会增大多径干扰信号产生的几率，因此需要对采用大尺寸SAR天线卫星所产生的多径效应进行分析。多径效应的分析包括两个层面：其一是对产生多径效应的位置进行定位；其二是对多径效应的具体参数进行分析。通过这两个层面的分析，实现对多径干扰的定位以及多径干扰影响程度的评估。>对于卫星多径效应所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大尺寸SAR天线多径效应分析方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一、建立卫星系统分析模型，所述卫星系统分析模型为三维结构模型，包括卫星外部的所有结构，忽略卫星舱板上尺寸小于λ/10的孔缝，其中λ为所要分析最高频率对应的波长，除所要分析的天线结构与实际结构保持一致外，其它结构用几何模型替代，卫星模型材料设置为PEC材料；/n步骤二、对大尺寸SAR天线造成多径干扰的位置进行定位分析，具体为：/n201、确定地面站相对卫星的方向

【技术特征摘要】
1.一种大尺寸SAR天线多径效应分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、建立卫星系统分析模型，所述卫星系统分析模型为三维结构模型，包括卫星外部的所有结构，忽略卫星舱板上尺寸小于λ/10的孔缝，其中λ为所要分析最高频率对应的波长，除所要分析的天线结构与实际结构保持一致外，其它结构用几何模型替代，卫星模型材料设置为PEC材料；
步骤二、对大尺寸SAR天线造成多径干扰的位置进行定位分析，具体为：
201、确定地面站相对卫星的方向其中θ和分别为俯仰角和方位角；
202、设置平面波作为入射激励，以方向对卫星进行辐射；
203、外部入射波在大尺寸SAR天线上发生镜面反射，产生1次反射波；
204、将1次反射波以射线形式延长，如果与卫星模型本体耦合，则在卫星本体上发生2次镜面反射，如果无耦合，则当前位置不存在多径干扰；
205、将2次反射波重复步骤204，直至N次反射耦合，其中N为允许分析的最大反射次数；
在与卫星本体耦合过程中，如果反射位置点与所要分析的精密定轨系统天线位置重合，认为反射后的电磁波进入精密定轨系统天线中，则大尺寸SAR天线上的反射点为多径干扰点，否则认为反射后的电磁波未进入精密定轨系统天线中，则大尺寸SAR天线上的反射点不是多径干扰点；
步骤三、对多径干扰相对期望信号的幅度衰减和时间延迟参数进行分析，具体为：
301、在分析软件内，分别导入带星体的天线模型和不带星体的天线模型，设置平面波激励，计算目标天线接收带内的接收信号，信号形式为频域信号，分析频段在接收频段的基础上外扩20％的频段；
302、在对应频率上，将带星体的天线模型分析结果减去不带星体的天线模型分析结果，得到多径信号；
303、对多径信号和直达波信号做IFFT变换，将多径信号和直达波信号的频域信号形式变换为时域信号形式；
304、为抑制副瓣的影响，在多径信号和直达波信号分析中加入窗函数；
305、在同一基准坐标系内对比多径信号和直达波信号，得到多径信号相对直达波信号的幅度衰减和时延；
306、根据多径干扰结果和卫星受干扰接收机特性，分析多径干扰误差包络E(δ,α)；



式中：τ为发射信号与直达信号的时延，R(τ)为伪随机码序列的自相关函数，d为超前相关器与滞后相关器之间的间隔，δ为多径信号与直达信号间的延迟，α为多径信号与直达信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉廷，杨小勇，董亚凯，周怀安，李冉，陈大羽，唐治华，李堃，
申请(专利权)人：北京空间飞行器总体设计部，
类型：发明
国别省市：北京;11