寇蕾蕾,向茂生

1.南京信息工程大学大气物理学院,江苏南京 210044;2.中国科学院电子学研究所,北京 100190

大气折射率时间变化对地球同步轨道圆迹SAR聚焦性能的影响

寇蕾蕾1,向茂生2

1.南京信息工程大学大气物理学院,江苏南京 210044;2.中国科学院电子学研究所,北京 100190

根据地球同步轨道圆迹SAR(GEOCSAR)的特点,大气折射率时间变化将会对GEOCSAR方位向聚焦成像产生重要影响。本文考虑L波段GEOCSAR的特点,因此对流层和电离层效应均不可忽略。文中建立了对流层和电离层折射率时间变化引起的相位误差模型,分析和推导了折射率时间变化对GEOCSAR方位向聚焦性能的影响,计算了引起L波段GEOCSAR聚焦性能退化的最小对流层折射率和电离层电子含量随机时间变化量,并通过仿真进行了验证。

地球同步轨道圆迹SAR;大气折射率;时间变化;对流层;电离层

1 引 言

圆迹SAR(circular SAR,CSAR)通过传感器平台的曲线运动,获取被观测目标多方位乃至360°全向观测信息,从而具有高精度的三维分辨能力[1-2]。地球同步轨道SAR(geosynchronous SAR,GEOSAR)轨道高度高,利用很小的波束角即可实现大面积区域成像,且地球同步轨道SAR重访周期短,从而克服了低轨星载SAR重访周期长、覆盖面积小的缺点[3-6]。通过设计一定的轨道参数,如偏心率、倾角,可使同步轨道卫星轨迹为近似圆形,从而使得地球同步轨道圆迹SAR(geosynchronous circular SAR,GEOCSAR)成为可能[7-10]。结合了GEOSAR和CSAR的优点, GEOCSAR具有覆盖区域大、重访周期短、可获得高分辨率三维信息、对目标区域实现连续监测的优势,使得GEOCSAR拥有很强的发展前景[3,8-9]。

GEOCSAR运行于大约36 000 km的高度之上,信号在传播过程中将不可避免地受到大气层的影响。……