一種等效速度的確定方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例公開了一種等效速度的確定方法，所述方法包括：建立地心轉(zhuǎn)動坐標系，在所述地心轉(zhuǎn)動坐標系下，根據(jù)衛(wèi)星的運行軌跡，獲取最接近所述衛(wèi)星的運行軌跡的平面；在所述平面中，建立圓弧軌道模型，在所述圓弧軌道模型中，獲取最接近所述衛(wèi)星的運行軌跡的圓弧軌道；根據(jù)所述圓弧軌道及衛(wèi)星的波束指向信息，確定所述衛(wèi)星SAR成像的等效速度。本發(fā)明實施例同時還公開了一種等效速度的確定裝置。采用本發(fā)明實施例的技術方案，實現(xiàn)了利用衛(wèi)星的位置信息和波束指向信息確定高分辨率星載SAR成像的等效速度，且無需經(jīng)過多次迭代，提高了等效速度的確定效率。
【專利說明】一種等效速度的確定方法及裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理技術，具體涉及一種等效速度的確定方法及裝置。
【背景技術】
[0002]衛(wèi)星的等效速度是高分辨率星載合成孔徑雷達(SAR, Synthetic ApertureRadar)成像的關鍵參數(shù)之一，等效速度的精度直接影響到星載SAR的聚焦效果?，F(xiàn)有的等效速度的確定方法一般是通過確定回波信號方位向的調(diào)頻率實現(xiàn)的，這種方法需要經(jīng)過多次迭代，效率不高，而且沒有充分利用雷達數(shù)據(jù)的輔助信息，如衛(wèi)星位置、波束指向等等。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]為解決現(xiàn)有存在的技術問題，本發(fā)明實施例提供一種等效速度的確定方法及裝置，能夠利用衛(wèi)星的位置信息和波束指向信息確定高分辨率星載SAR成像的等效速度。
[0004]為達到上述目的，本發(fā)明實施例的技術方案是這樣實現(xiàn)的:
[0005]一種等效速度的確定方法，其特征在于，所述方法包括:
[0006]建立地心轉(zhuǎn)動坐標系，在所述地心轉(zhuǎn)動坐標系下，根據(jù)衛(wèi)星的運行軌跡，獲取最接近所述衛(wèi)星的運行軌跡的平面；
[0007]在所述平面中，建立圓弧軌道模型，在所述圓弧軌道模型中，獲取最接近所述衛(wèi)星的運行軌跡的圓弧軌道；
[0008]根據(jù)所述圓弧軌道信息，確定所述衛(wèi)星SAR成像的等效速度。
[0009]上述方案中，所述建立地心轉(zhuǎn)動坐標系，在所述地心轉(zhuǎn)動坐標系下，根據(jù)衛(wèi)星的運行軌跡，獲取最接近所述衛(wèi)星的運行軌跡的平面，包括:
[0010]建立地心轉(zhuǎn)動坐標系，將衛(wèi)星位置坐標轉(zhuǎn)換至所述地心轉(zhuǎn)動坐標系下的坐標；
[0011]獲取接近所述衛(wèi)星的運行軌跡的平面，所述平面滿足如下表達式:
[0012]n1x+n2y+n3z=c ；
[0013]其中，n=[/7i,?;,/；;]/為所述平面的單位法向量；C為常數(shù)；
[0014]在滿足所述衛(wèi)星的運行軌跡上各點到所述平面的距離的平方和最小的情況下，獲取所述單位法向量=及常量C，以獲取最接近所述衛(wèi)星的運行軌跡的平面。
[0015]上述方案中，所述在所述平面中，建立圓弧軌道模型，在所述圓弧軌道模型中，獲取最接近所述衛(wèi)星的運行軌跡的圓弧軌道，包括:
[0016]將所述衛(wèi)星在地心轉(zhuǎn)動坐標系中的位置矢量投影至所述最接近衛(wèi)星的運行軌跡的平面中，獲得投影曲線；
[0017]建立圓弧軌道模型，在所述圓弧軌道模型中，獲取接近所述投影曲線的圓弧軌道，所述圓弧軌道滿足如下表達式:
[0018]x2+y2+ax+by+d=0 ；
[0019]在滿足所述投影曲線上各點到所述圓弧軌道的距離的平方和最小的情況下，獲取所述圓弧軌道的相關參數(shù):a、b、d，以獲取最接近所述投影曲線的圓弧軌道。
[0020]上述方案中，所述根據(jù)所述圓弧軌道信息，確定所述衛(wèi)星SAR成像的等效速度，包括:
[0021]設置相關參數(shù)，所述相關參數(shù)包括:地球表面軌道上的點目標設置為T ;點S設置為所述圓弧軌跡的中點；圓弧軌跡的圓心C設置為坐標系原點；則所述點目標T的坐標滿足如下表達式:
[0022]
【權利要求】
1.一種等效速度的確定方法，其特征在于，所述方法包括: 建立地心轉(zhuǎn)動坐標系，在所述地心轉(zhuǎn)動坐標系下，根據(jù)衛(wèi)星的運行軌跡，獲取最接近所述衛(wèi)星的運行軌跡的平面； 在所述平面中，建立圓弧軌道模型，在所述圓弧軌道模型中，獲取最接近所述衛(wèi)星的運行軌跡的圓弧軌道； 根據(jù)所述圓弧軌道信息，確定所述衛(wèi)星SAR成像的等效速度。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立地心轉(zhuǎn)動坐標系，在所述地心轉(zhuǎn)動坐標系下，根據(jù)衛(wèi)星的運行軌跡，獲取最接近所述衛(wèi)星的運行軌跡的平面，包括: 建立地心轉(zhuǎn)動坐標系,將衛(wèi)星位置坐標轉(zhuǎn)換至所述地心轉(zhuǎn)動坐標系下的坐標； 獲取接近所述衛(wèi)星的運行軌跡的平面，所述平面滿足如下表達式: n1x+n2y+n3z=c ； 其中，W =[/?,,/7,,/7^為所述平面的單位法向量；C為常數(shù)； 在滿足所述衛(wèi)星的運行軌跡上各點到所述平面的距離的平方和最小的情況下，獲取所述單位法向量及常量C，以獲取最接近所述衛(wèi)星的運行軌跡的平面。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述平面中，建立圓弧軌道模型，在所述圓弧軌道模型中，獲取最接近所述衛(wèi)星的運行軌跡的圓弧軌道，包括: 將所述衛(wèi)星在地心轉(zhuǎn)動坐標系中的位置矢量投影至所述最接近衛(wèi)星的運行軌跡的平面中，獲得投影曲線； 建立圓弧軌道模型，在所述圓弧軌道模型中，獲取接近所述投影曲線的圓弧軌道，所述圓弧軌道滿足如下表達式:x2+y2+ax+by+d=0 ； 在滿足所述投影曲線上各點到所述圓弧軌道的距離的平方和最小的情況下，獲取所述圓弧軌道的相關參數(shù):a、b、d，以獲取最接近所述投影曲線的圓弧軌道。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述圓弧軌道信息，確定所述衛(wèi)星SAR成像的等效速度，包括: 設置相關參數(shù)，所述相關參數(shù)包括:地球表面軌道上的點目標設置為T ;點S設置為所述圓弧軌跡的中點；圓弧軌跡的圓心C設置為坐標系原點；則所述點目標T的坐標滿足如下表達式:
5.一種等效速度的確定裝置，其特征在于，所述裝置包括:模型建立單元、獲取單元和確定單元；其中， 所述模型建立單元，用于建立地心轉(zhuǎn)動坐標系；還用于在所述地心轉(zhuǎn)動坐標系中建立圓弧軌道模型； 所述獲取單元，用于在所述地心轉(zhuǎn)動坐標系下，根據(jù)衛(wèi)星的運行軌跡，獲取最接近所述衛(wèi)星的運行軌跡的平面；還用于在所述圓弧軌道模型中，獲取最接近所述衛(wèi)星的運行軌跡的圓弧軌道，將所述圓弧軌道信息發(fā)送給所述確定單元； 所述確定單元，用于根據(jù)所述圓弧軌道信息，確定所述衛(wèi)星SAR成像的等效速度。
6.根據(jù)權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述獲取單元，具體用于在地心轉(zhuǎn)動坐標系中，將衛(wèi)星位置坐標轉(zhuǎn)換至所述地心轉(zhuǎn)動坐標系下的坐標；獲取接近所述衛(wèi)星的運行軌跡的平面，所述平面滿足如下表達式:
7.根據(jù)權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述獲取單元，具體還用于將所述衛(wèi)星在地心轉(zhuǎn)動坐標系中的位置矢量投影至所述最接近衛(wèi)星的運行軌跡的平面中，獲得投影曲線；在所述圓弧軌道模型中，獲取接近所述投影曲線的圓弧軌道，所述圓弧軌道滿足如下表達式:
8.根據(jù)權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述確定單元，用于設置相關參數(shù)，所述相關參數(shù)包括:地球表面軌道上的點目標設置為T ;點S設置為所述圓弧軌跡的中點；圓弧軌跡的圓心C設置為坐標系原點；則所述點目標T的坐標滿足如下表達式:
【文檔編號】G01S7/40GK103744065SQ201410008738
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月8日 優(yōu)先權日:2014年1月8日
【發(fā)明者】趙碩, 王宇, 鄧云凱, 張志敏, 倪江, 劉亞波, 劉悅 申請人:中國科學院電子學研究所