一种星载SAR星座系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110456350A(43)申请公布日2019.11.15(21)申请号201910788732.4G01S19/30(2010.01)(22)申请日2019.08.23(71)申请人长沙天仪空间科技研究院有限公司地址410000湖南省长沙市长沙高新开发区汇达路68号航天亚卫科技园综合楼101(72)发明人杨峰任维佳杜志贵陈险峰(74)专利代理机构北京海虹嘉诚知识产权代理有限公司11129代理人何志欣(51)Int.Cl.G01S13/90(2006.01)G01S13/88(2006.01)G01S19/25(2010.01)G01S19/29(2010.01)权利要求书3页说明书13页附图1页(54)发明名称一种星载SAR星座系统(57)摘要本发明涉及一种星载SAR星座系统，包括：以SAR为有效载荷的主星、伴飞辅星以及至少一对围绕所述主星飞行的第一辅星和第二辅星，所述第一辅星和第二辅星关于所述主星成中心对称的方式形成被动的稳定构型以使得所述第一辅星和所述第二辅星分别相对所述主星形成稳定的且能够解耦合为相同垂直基线分量和水平基线分量的第一物理基线和第二物理基线；所述伴飞辅星在与所述第一主星相邻的轨道上与所述第一主星前后编队飞行，相对所述第一主星形成稳定的能够满足方位多普勒解模糊所需要的空间采样的长水平基线以及能够在满足多普勒解模糊精度的要求下提高地面高度测量量程的短垂直基线。本发明能够在高分辨宽测绘带成像的同时提高地形测量的精度和量程。CN110456350ACN110456350A权利要求书1/3页1.一种星载SAR星座系统，其特征在于，包括：以SAR系统为有效载荷的主星(100)、伴飞辅星(101)以及至少一对围绕所述主星(100)飞行的第一辅星(200)和第二辅星(201)，其中，所述第一辅星(200)和第二辅星(201)关于所述主星(100)成中心对称的方式形成被动的稳定构型以使得所述第一辅星(200)相对所述主星(100)形成第一物理基线(A)，所述第二辅星(201)关于所述主星(100)形成第二物理基线(B)，其中，所述第一物理基线(A)与所述第二物理基线(B)长度相同且相位相反；所述伴飞辅星(101)在所述第一辅星(200)和第二辅星(201)的飞行轨道外且与所述主星(100)相邻的轨道上与所述第一主星(100)前后编队飞行，从而相对所述主星(100)形成长水平基线(C)以及短垂直基线(D)；所述SAR系统基于所述第一物理基线(A)和第二物理基线(B)生成长度大于所述短垂直基线(D)长垂直基线和长度小于所述长水平基线(C)的短水平基线，并结合所述短垂直基线(D)和长水平基线(C)进行最优干涉信号处理以在高分辨宽测绘带成像的同时提高地形高度测量的精度和量程。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述伴飞辅星(101)的轨道参数采用以下步骤获得：根据任务需求，获得所述主星(100)的轨道参数，其中，主星轨道的偏心率为0；第一辅星(200)和第二辅星(201)的长半轴、轨道倾角和升交点赤经均与所述主星(100)相同，并且第一辅星(200)和第二辅星(201)飞行轨迹的短半轴、半长轴由Hill方程计算获得，其中，所述第一辅星(200)和第二辅星(201)的飞行轨迹的短半轴的设计初值为任务的基线要求；根据所述第一辅星(200)和第二辅星(201)的飞行轨迹的相位差，确定近地点幅角和平近点角；根据当前计算得到的所有卫星的轨道参数，计算一个轨道周期内的所述第一物理基线(A)和第二物理基线(B)有效垂直基线长度，判断其是否小于垂直有效基线的极限基线长度；若不小于垂直有效基线的极限基线长度，则对所述第一辅星(200)和第二辅星(201)的飞行轨迹的短半轴进行调整，直至所述第一物理基线(A)和第二物理基线(B)的有效垂直基线长度满足要求；根据以上步骤得到的所述主星(100)、第一辅星(200)和第二辅星(201)的轨道参数来计算在所述长水平基线(C)满足方位多普勒解模糊所需要的空间采样的要求以及所述短垂直基线(D)满足多普勒解模糊精度的要求的情况下所述伴飞辅星(101)的轨道参数。3.如前述权利要求之一所述的系统，其特征在于，在获得所述主星(100)、伴飞辅星(101)、第一辅星(200)和第二辅星(201)的轨道参数后，所述主星(100)通过测量装置获取SAR雷达天线姿态参数以对所述主星(100)、伴飞辅星(101)、第一辅星(200)和第二辅星(201)实现精密定轨来获取高精度的所述第一物理基线(A)、第二物理基线(B)、水平基线(C)以及短垂直基线(D)，其中，所述测量装置至少包括用于姿态测量的GPS接收机，所述GPS接收机执行以下步骤：2CN1