一种雷达波束中心照射点确定方法、装置及存储介质与流程

技术特征：
1.一种雷达波束中心照射点确定方法，其特征在于，所述雷达波束中心照射点确定方法包括：读取伺服平台的码盘数据和位置姿态测量单元测量数据；所述位置姿态测量单元和天线安装于所述伺服平台上，所述位置姿态测量单元与所述天线连接；构造天线波束中心方向单位矢量；根据码盘数据和测量数据计算天线波束中心方向单位矢量在地心地固坐标系下的坐标向量；根据所述地心地固坐标系下的坐标向量构造天线波束中心方向直线方程和地球表面椭球方程；根据天线波束中心方向直线方程和地球表面椭球方程的交点坐标确定雷达波束中心照射点。2.根据权利要求1所述的雷达波束中心照射点确定方法，其特征在于，所述码盘数据包括：方位向码盘角度值α和俯仰码盘角度值β；所述测量数据包括：纬度lat0、经度lon0、高度alt0、航向角ψ、俯仰角θ和横滚角φ。3.根据权利要求2所述的雷达波束中心照射点确定方法，其特征在于，所述天线波束中心方向单位矢量定义在天线阵面坐标系，所述天线阵面坐标系的x轴垂直于天线阵面，y轴平行于天线阵面为x轴顺时针旋转90
°
方向，z轴与x轴和y轴满足右手螺旋法；所述构造天线波束中心方向单位矢量包括：所述天线波束中心方向单位矢量在天线阵面坐标系下的坐标向量表达式为：u
a
＝[1,0,0]
t
。4.根据权利要求3所述的雷达波束中心照射点确定方法，其特征在于，所述根据码盘数据和测量数据计算天线波束中心方向单位矢量在地心地固坐标系下的坐标向量包括：根据码盘数据确定天线阵面坐标系到位置姿态测量单元坐标系的转换矩阵c
r
；根据测量数据中的纬度lat0，经度lon0，高度alt0确定地心地固坐标系到北东地坐标系的转换矩阵s；根据测量数据中的航向角ψ，俯仰角θ和横滚角φ确定位置姿态测量单元坐标系到北东地坐标系的转换矩阵c
g
；根据所述天线波束中心方向单位矢量u
a
、转换矩阵c
r
、转换矩阵s和转换矩阵c
g
确定天线波束中心方向单位矢量在地心地固坐标系下的坐标向量u
e
，u
e
＝s
‑1·
c
g
·
c
r
·
u
a
。5.根据权利要求4所述的雷达波束中心照射点确定方法，其特征在于，所述根据所述地心地固坐标系下坐标向量构造天线波束中心方向直线方程和地球表面椭球方程包括：设天线波束中心方向单位矢量在地心地固坐标系下的坐标向量u
e
，u
e
＝[a,b,c]
t
a、b、c分别为向量u
e
的方向向量坐标值；天线波束中心方向直线方程表达式为：其中，(x0,y0,z0)为位置姿态测量单元的位置坐标(lat0,lon0,alt0)转换到地心地固坐
标系下的坐标；(x,y,z)为地心地固坐标系的直线函数未知量；地球表面椭球方程表达式为：其中，ra为地球长半轴长度，rb为地球短半轴长度，h为地球表面高程。6.根据权利要求5所述的雷达波束中心照射点确定方法，其特征在于，所述根据天线波束中心方向直线方程和地球表面椭球方程的交点坐标确定雷达波束中心照射点之前包括：定义参量a、b、c，分别表示为：a＝a2(rb h)2 b2(rb h)2 c2(ra h)2b＝
‑
2a2(rb h)2z0 2ac(rb h)2x0‑
2b2(rb h)2z0 2bc(rb h)2y0根据天线波束中心方向直线方程表达式确定所述天线波束中心方向直线方程中的x，y为：为：根据所述参考a、b、c和一元二次方程得到所述天线波束中心方向直线方程中的z；将所述x，y和z带入所述地球表面椭球方程表达式的交点坐标(x',y',z')。7.根据权利要求6所述的雷达波束中心照射点确定方法，其特征在于，所述确定雷达波束中心照射点包括：设中间变量l＝z'
·
z0，当l≥0，则保留z'所在组的交点坐标；若l＜0，则舍弃z'所在组的交点坐标(x',y',z')；对所保留的交点坐标(x',y',z')进行坐标变换得到天线波束中心在地球表面照射点的经纬高坐标。8.根据权利要求7所述的雷达波束中心照射点确定方法，其特征在于，所述经纬高坐标定义在wgs
‑
84坐标系下。9.一种雷达波束中心照射点确定装置，其特征在于，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序，实现如权利要求1至8中任一项所述的雷达波束中心照射点确定方法的步骤。10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有一个或者多个计算机程序，所述一个或者多个计算机程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如权利要求1至8中任一项所述的雷达波束中心照射点确定方法的步骤。

技术总结
本发明涉及一种雷达波束中心照射点确定方法、装置及存储介质，方法包括读取伺服平台的码盘数据和位置姿态测量单元的测量数据；构造天线波束中心方向单位矢量；根据码盘数据和测量数据计算天线波束中心方向单位矢量在地心地固坐标系下的坐标向量；根据地心地固坐标系下坐标向量构造天线波束中心方向直线方程和地球表面椭球方程；根据天线波束中心方向直线方程和地球表面椭球方程的交点坐标确定雷达波束中心照射点；通过直线方程和地球表面椭球方程的交点坐标确定雷达波束中心照射点，考虑了地球的弯曲因素，能够实现对合成孔径雷达波束中心照射点精确确定，实用性强，误差小，作为合成孔径雷达成像中的关键步骤，适用于实时处理板卡实现。处理板卡实现。处理板卡实现。


技术研发人员：王冠勇 康昌辉 黄伟 李军 冯亮
受保护的技术使用者：北京无线电测量研究所
技术研发日：2021.08.11
技术公布日：2021/11/14