CN112098961A - 一种多极化sar载荷内定标模式设计及数据分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多极化SAR载荷内定标模式设计及数据分析方法，包括步骤如下：步骤一、设计多极化SAR卫星内定标模式及信号通路；多极化SAR卫星内定标模式包括噪声定标、全阵面定标以及单T/R通道定标；步骤二、基于设定的内定标模式及信号通路进行内定标数据的记录及下传；步骤三、分析内定标数据，从内定标数据中计算系统增益、获取天线方向图、构造收发通道的参考函数、获取收发通道的延时、噪声功率。本发明中多极化SAR卫星通过定标模式及信号通路的设计可以覆盖整个收发链路，通过定标数据可以得到系统真实的线性调频信号、系统增益标定、天线方向图及增益监测。
Description
技术领域
本发明属于微波遥感卫星领域，具体涉及一种多极化SAR载荷内定标模式设计及数据分析方法。
背景技术
SAR定标技术是实现SAR定量遥感的关键技术。定标的目的是测量出影响SAR成像质量的各种不确定因素，在数据处理过程中去除其影响，建立图像强度与地物后向散射系数的精确关系。按照定标过程的不同，定标分为内定标和外定标。内定标是利用系统内部设备将定标信号注入到雷达数据流中，描述雷达系统性能的过程。外定标是使用地面信号来描述合成孔径雷达系统性能的过程。SAR系统通常将内定标技术和外定标技术结合起来使用：每经过一段时间利用有参照目标的观测区域对系统进行一次外定标，其间采用内定标技术监测系统性能的变化。
现有的内定标方法主要针对单通道、单极化系统进行设计，不具备多通道、多极化SAR载荷定标能力；此外现有方法通过内定标数据不能对SAR载荷分系统工作状态是否正常进行判断，且不具备方向图测试能力，需通过近场天线阵面真实发射接收来进行天线方向图的测量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：克服现有SAR载荷内定标方法的不足，提出一种多极化SAR载荷内定标模式设计及数据分析方法，多极化SAR卫星通过定标模式及信号通路的设计可以覆盖整个收发链路，通过定标数据可以得到系统真实的线性调频信号、系统增益标定、天线方向图及增益监测。
本发明所采用的技术方案是：一种多极化SAR载荷内定标模式设计及数据分析方法，包括步骤如下：
步骤一、设计多极化SAR卫星内定标模式及信号通路；
多极化SAR卫星内定标模式包括噪声定标、全阵面定标以及单T/R通道定标；
噪声定标模式下，天线不发射信号，天线接收外部噪声信号，噪声定标数据为天线不发射信号条件下的系统噪声和干扰信号，包括：系统热噪声、工作频段内地面的背景散射信号和干扰信号；噪声信号的处理方法是基于统计分析和频谱分析的方法；在没有地面同频段内干扰信号条件下，噪声定标信号的来源是系统热噪声；通过统计分析的方法，计算出噪声信号的能量和分布特性并计算出系统的噪声电平；在轨测试阶段利用噪声信号计算出系统的等效噪声散射系数；
全阵面定标模式下天线的所有T/R通道都处于工作状态，置于法向波束；全阵面定标模式分为全阵面发射定标、全阵面接收定标和全阵面收发定标，由定时信号控制极化、收发状态切换；全阵面收发定标回路：调频信号源产生调频信号，经驱动放大器至天线，天线发射信号由定标耦合器输出定标信号，经天线定标网络传输至内定标器，信号延时后经天线定标网络馈入H极化TR与V极化TR输入端，然后经天线接收通道送至舱内电子设备接收通道；
单T/R通道定标模式下，天线根据指令采用当前工作波位码，单T/R通道定标模式下定标T/R通道对应的延迟放大组件处于收或发状态，其它延迟放大组件处于负载态；在定时信号的控制下，波束控制器控制T/R通道的逐个切换，最终完成所有T/R通道的定标；通过单T/R通道定标模式获得每个T/R通道的幅度、相位信息，用于判断T/R通道工作是否正常，通过计算生成近似天线距离向、方位向方向图，用于分析天线波位控制情况；
步骤二、基于设定的内定标模式及信号通路进行内定标数据的记录及下传；
内定标数据获取过程如下：
通过综合电子分系统发送内定标指令包，SAR载荷雷达计算机解析指令包后按设定的内定标模式完成定标数据的记录，并经数传通道下传，数传通道下传数据后恢复载荷数据，具体为：
步骤2.1、将下变频后的信号输入解调器，进行SQPSK解调，并通过解调器判断是否比特同步，检测AOS同步头，判断是否帧同步；
步骤2.2、将解调后的数据，除同步头外均按照LDPC编码的规律进行地面解码，并对误码进行判断和纠正；
步骤2.3、根据AOS格式，从解扰后数据中提取工作模式、航天器标识，并按虚拟信号标识和VCDU计数器将不同虚拟信道基带数据进行分离。
步骤三、分析内定标数据，从内定标数据中计算系统增益、获取天线方向图、构造收发通道的参考函数、获取收发通道的延时、噪声功率。
系统增益的计算方法为：
步骤3.1.1、对内定标数据进行脉冲压缩，得到各路、各衰减档的信号幅度值At、Ar、Ao1、Ao2、Atr，选取在线性范围内变化的数据进行内定标计算；
步骤3.1.2、把幅度值At、Ar、Ao1、Ao2、Atr换算成电平值pt、pr、po1、po2、ptr；同时记录各pt、pr、po1、po2、ptr对应的kat、kar、ka1、ka2、katr衰减值；
其中，pt表示发射回路定标时接收机的输出功率；pr表示接收回路定标时接收机的输出功率；po1表示延时参考回路定标时接收机的输出功率；po2表示非延时标定回路定标时接收机的输出功率；ptr表示收发回路定标时接收机的输出功率；kat表示发射回路定标时内定标的衰减倍数；kar表示接收回路定标时内定标的衰减倍数；ka1表示延时参考回路定标时内定标的衰减倍数；ka2表示非延时标定回路定标时内定标的衰减倍数；katr表示收发回路定标时内定标的衰减倍数；
步骤3.1.3、用下式计算发射通道与接收通道的总增益：
其中，kt表示发射通道的放大倍数；kr1表示接收通道的放大倍数；
步骤3.1.4、用下式计算SAR系统的总增益：
其中，pi表示调频信号源输出功率；kr2表示雷达接收机的放大倍数。
获取天线方向图的方法为：
步骤3.2.1、选择合适的脉宽/带宽/占空比，逐一测量阵面单TR接收/发射信号并记录；
步骤3.2.2、对脉冲信号进行脉冲压缩处理，得到阵面每个TR通道接收/发射模式下的幅相分布；
步骤3.2.3、将TR通道接收/发射模式下的幅相分布扣除定标网络单通道误差矩阵后，得到波导线阵的真实激励系数；
步骤3.2.4、对不同位置处的波导子阵方向图插值求解指定方向的场分布，通过远场叠加原理，插值求解接收/发射模式下指定方向的场分布，进而获得远场二维方向图；
二维远场方向图为：
其中，u＝sinA,v＝sinRcosA，(A,R)为天线坐标中的二维指向角；xmn、ymn是波导子阵中心在天线阵面坐标系中的坐标；m＝1,2,3,…,M；n＝1,2,3,…,N；M、N分别为正整数，M为天线行数，N为天线列数。
构造收发通道的参考函数的方法如下：
步骤3.3.1、获得雷达正常收发信号的复制信号如下：
其中，Sreplica(f)为雷达收发复制信号的频域，SinnerCal(f)为收发定标信号的频域，Hwaveguide(f)为波导频域传输特性，Hscalor(f)为定标器的频域传输特性，HscalorNet(f)为内定标网络的频域传输特性，f为频率；
步骤3.3.2、利用雷达收发复制信号构造参考函数如下：
其中，Sstand(f)为标准Chirp信号的频域模型；A(f)为复制信号幅频特性模型；A0为模型A(f)的一阶系数；Φ(f)为复制信号非理想相频特性模型。
系统收发通路的时延T的计算公式如下：
T＝T1-(T3-T2)-T4+T5；
其中，T1为系统全阵面收发定标通路收到的信号时延；T2为标定定标通路收到的信号时延；T3为参考定标通路收到的信号时延；T4为系统定标网络和内定标器收发通路的固定时延；T5为天线波束扫描设置的延迟组件最大时延。
噪声功率的获得方法为：
噪声定标数据的噪声功率为PN1，噪声定标使用的MGC值为MGC1，成像时刻使用的MGC值为MGC2，在成像时相对于回波信号的噪声功率为PN2：
PN2＝PN1-(MGC2-MGC1)。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
(1)本发明的内定标模式设计及数据分析方法适用于多极化、多通道SAR系统，具有良好的通用性，能够支撑不同类型SAR载荷的内定标；
(2)本发明提出的单T/R定标方法可以通过定标数据对全阵面的所有T/R组件工作状态进行判别，能够有效支撑发射前SAR载荷的综合测试验证，进一步提升SAR载荷研制质量；
(3)本发明提出的内定表数据分析方法可从内定标数据中获取天线方向图，可替代近场天线方向图的专项测试，提升SAR载荷测试验证效率的同时有效节约测试验证资源。
附图说明
图1为内定标回路示意图；
图2为收发通道的内定标回路。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步阐述。
实施例1
一、定标模式及回路设计
多极化SAR卫星通过合理的定标模式及回路设计，覆盖SAR载荷成像的收发链路，图1为内定标时的信号通路，设计多极化SAR内定标模式有噪声定标、全阵面定标以及单T/R通道定标。图2为收发通道的内定标回路。
具体为：
噪声定标模式下，天线不发射信号，天线正常接收外部噪声信号。噪声定标数据，为天线不发射信号条件下系统噪声和干扰信号，包括：系统热噪声、工作波段内地面的背景散射信号和干扰信号。噪声信号的处理方法，主要是基于统计分析和频谱分析的方法。
在没有地面同频段内干扰信号条件下，噪声定标信号的来源主要是系统热噪声。通过统计分析的方法，可以计算出噪声信号的能量和分布特性，从而计算出系统的噪声电平。在轨测试阶段，可利用噪声信号计算出系统的等效噪声散射系数。
全阵面定标模式下天线的所有T/R通道都处于工作状态，置于法向波束。该定标模式分为发射定标、接收定标和收发定标，由定时信号控制极化、收发状态切换。根据工作孔径、极化状态不同，定标数据状态有所不同。该状态下，定标回路反映的是雷达系统工作时最大的输出功率(全阵面发射定标)和最大接收增益(全阵面接收定标)。全阵面收发定标包含了整个雷达系统收/发回路，可对整个雷达收发通道的总增益进行监测。全阵面收发定标回路：调频信号源产生调频信号，经驱动放大器至天线，天线发射信号由定标耦合器输出定标信号，经天线定标网络传输至内定标器，信号延时后经天线定标网络馈入H极化TR与V极化TR输入端，然后经天线接收通道送至舱内电子设备接收通道。
单T/R通道定标模式下，天线根据指令采用当前工作波位码。单T/R通道定标模式下定标T/R通道对应的延迟放大组件处于收或发状态，其它延迟放大组件处于负载态。在定时信号的控制下，波束控制器控制T/R通道的逐个切换，最终完成所有T/R通道的定标。
通过该定标模式可获得每个T/R通道的幅度、相位等信息，可用于判断T/R通道工作是否正常。通过计算，可生成近似天线距离向、方位向方向图，用于分析天线波位控制情况。该定标模式下的收发定标回路同全阵面定标。
二、定标数据获取
定标数据获取过程为通过综合电子分系统发送内定标指令包，SAR载荷雷达计算及解析指令包后按设计的定标回路完成定标数据的记录，并经数传通道下传，数传通道下传数据后恢复载荷数据，具体为：
(1)解调：将下变频后的信号输入解调器，进行SQPSK解调。并通过解调器判断是否比特同步；检测AOS同步头，判断是否帧同步。
(2)解码与解扰:将解调后的数据，除同步头外均按照LDPC编码的规律进行地面解码，并对误码进行判断和纠正。
(3)解格式：完成解扰后数据的CRC校验和解AOS格式等工作。根据AOS格式，从解扰后数据中提取工作模式、航天器标识等内容。并按虚拟信号标识和VCDU计数器将不同虚拟信道基带数据进行分离。
解格式后即得到定标数据，可进行处理，获取SAR载荷系统的增益、天线方向图、参考函数及总延时。
三、定标数据处理分析
(1)从定标回路中获取增益
SAR载荷的收发定标回路如图2所示，由图2可知，SAR收发定标的回路输出为：
ptr＝kr2·kr1·katr·kt·pi；
SAR系统的总放大倍数：
在以上各式中：
pt表示发射回路定标时接收机的输出功率；
pr表示接收回路定标时接收机的输出功率；
po1表示延时参考回路定标时接收机的输出功率；
po2表示非延时标定回路定标时接收机的输出功率；
ptr表示收发回路定标时接收机的输出功率；
pi表示调频信号源输出功率；
kt表示发射通道的放大倍数；
kr1表示接收通道的放大倍数；
kr2表示雷达接收机(含环行器及微波组合)的放大倍数；
kat表示发射回路定标时内定标(含定向耦合器C1、定标网络、内定标器、定向耦合器C3)的衰减倍数；
kar表示接收回路定标时内定标(含定向耦合器C2、内定标器、定标网络及定向耦合器C1)的衰减倍数；
ka1表示延时参考回路定标时内定标(含定向耦合器C2、内定标器、定向耦合器C3)的衰减倍数；
ka2表示非延时标定回路定标时内定标(含定向耦合器C2、内定标器、定向耦合器C3)的衰减倍数；
katr表示收发回路定标时内定标(含定向耦合器C1、定标网络及内定标器)的衰减倍数；
内定标数据的处理方法为：
1)对内定标数据进行脉冲压缩，得到各路、各衰减档的信号幅度值At、Ar、Ao1、Ao2、Atr(均为相对值)，选取在线性范围内变化的数据进行内定标计算；
2)把幅度值At、Ar、Ao1、Ao2、Atr换算成电平值pt、pr、po1、po2、ptr
p＝20lgA，
同时记录各pt、pr、po1、po2、ptr对应的kat、kar、ka1、ka2、katr衰减值(dB数，均为负值)。
3)用下式计算发射通道与接收通道的总增益：
4)用下式计算SAR系统的总增益：
(2)从内定标数据中获取方向图
任意天线的远区辐射场在球坐标系下可写为：
其中，
表示
方向上距离为r处的远场场强，θ为距离维角度，
为方位维角度，
表示
方向上的极化方向图，
表示远场幅度方向图，
表示相位方向图，k＝2π/λ为波数，
表示球面波衰减延时因子，λ为波长，j为虚数单位。
内定标反演方向图为主极化，忽略交叉极化后的球坐标系下的远场方向图为：
上式中
为电场主极化全空间复分布，又称二维方向图，同时含有了远场主极化的幅相两种信息。
设天线波束指向单位矢量在星地坐标系下距离向视角为θ，方位向角度为A，则天线波束指向单位矢量坐标为：
在天线坐标系中，距离向角度为距离向视角θ减去距离向中心视角θ0，令R＝θ-θ0，天线坐标中的二维指向角为(A,R)。为便于方向图求解，常将天线距离方位坐标系(A,R)变换为(u,v)坐标系下进行，两者之间转换关系如下：
在单TR定标反演二维远场方向图时，设波导子阵二维远场方向图为Fmn(u,v)，激励系数为Imn，则二维远场方向图为：
xmn、ymn是波导子阵中心在天线阵面坐标系中的坐标；m＝1,2,3…M；n＝1,2,3…N；M、N分别为正整数，M为天线行数，N为天线列数。
求解具体流程为：
1)选择合适的脉宽/带宽/占空比，逐一测量阵面单TR接收/发射信号并记录；
2)对脉冲信号进行脉冲压缩处理，得到阵面每个TR通道接收/发射模式下的幅相分布；
3)将TR通道接收/发射模式下的幅相分布扣除定标网络单通道误差矩阵后，得到波导线阵的真实激励系数；
4)对不同位置处的波导子阵方向图插值求解指定方向的场分布，通过远场叠加原理，插值求解接收/发射模式下指定方向的场分布，进而获得远场二维方向图。
(3)从内定标数据中获取系统参考函数
SAR的收发通道为非理想通道，存在幅相误差。在地面通过内定标数据构造雷达收发信号的参考函数，改善距离向压缩性能。由于系统非理想幅相特性的存在，应用雷达定标信号构造的参考函数可以实现对系统正常收发信号更好的匹配，具体实施流程为：
1)获得雷达正常收发信号的复制信号
对内定标数据补偿内定标器、定标网络和波导的幅相误差，获得的信号称为雷达收发信号的复制信号，如下：
其中，Sreplica(f)为雷达收发复制信号的频域，SinnerCal(f)为收发定标信号的频域，Hwaveguide(f)为波导频域传输特性，Hscalor(f)为定标器的频域传输特性，HscalorNet(f)为内定标网络的频域传输特性，f为频率。
2)利用雷达收发复制信号构造参考函数
a)构建幅频特性模型
获得雷达复制信号的幅频特性模型：
A(f)＝|Sreplica(f)|，
对上述幅频特性建立多项式模型：
其中，f为频率，N为模型阶数，An为第n阶模型的系数。
b)构建相频特性模型
获得雷达复制信号的非理想相频特性模型：
其中，angle(·)为取角度，Sstand(f)是用系统发射信号带宽和脉宽构造的标准Chirp信号频域。
构造收发通道相频非理想特性多项式模型如下：
其中，f为频率，N为模型阶数，
为第n阶模型的系数。
c)构造参考函数
利用系统复制信号的幅相特性，构造新的参考函数，通过此参考函数补偿系统幅相误差，达到脉压结果近似标准Sinc的目的。
参考函数频域模型为
其中，Sstand(f)为标准Chirp信号的频域模型，f为频率，A(f)为复制信号幅频特性模型，A0为模型A(f)的一阶系数(常数)，Φ(f)为复制信号非理想相频特性模型。
(4)从内定标数据中获取收发通道总延时
系统收发通路时延T计算公式如下：
T＝T1-(T3-T2)-T4+T5；
其中，T1为系统全阵面收发定标通路收到的信号时延；T2为标定定标通路收到的信号时延；T3为参考定标通路收到的信号时延；T4为系统定标网络和内定标器收发通路的固定时延；T5为天线波束扫描设置的延迟组件最大时延。
(5)从内定标数据中获取噪声功率
统计噪声定标数据的方差，可得到噪声功率。设噪声定标数据的噪声功率为PN1(单位dB)，噪声定标使用的MGC值为MGC1，成像时刻使用的MGC值为MGC2，在成像时相对于回波信号的噪声功率为PN2(单位dB)：
PN2＝PN1-(MGC2-MGC1)；
至此即完成了多极化SAR卫星内定标数据的回路设计、内定标数据获取及内定表数据分析。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种多极化SAR载荷内定标模式设计及数据分析方法，其特征在于，包括步骤如下：
步骤一、设计多极化SAR卫星内定标模式及信号通路；多极化SAR卫星内定标模式包括噪声定标、全阵面定标以及单T/R通道定标；
步骤二、基于设定的内定标模式及信号通路进行内定标数据的记录及下传；
步骤三、分析内定标数据，从内定标数据中计算系统增益、获取天线方向图、构造收发通道的参考函数、获取收发通道的延时、噪声功率。
2.根据权利要求1所述的一种多极化SAR载荷内定标模式设计及数据分析方法，其特征在于，噪声定标模式下，天线不发射信号，天线接收外部噪声信号，噪声定标数据为天线不发射信号条件下的系统噪声和干扰信号，包括：系统热噪声、工作频段内地面的背景散射信号和干扰信号；噪声信号的处理方法是基于统计分析和频谱分析的方法；在没有地面同频段内干扰信号条件下，噪声定标信号的来源是系统热噪声；通过统计分析的方法，计算出噪声信号的能量和分布特性并计算出系统的噪声电平；在轨测试阶段利用噪声信号计算出系统的等效噪声散射系数。
3.根据权利要求2所述的一种多极化SAR载荷内定标模式设计及数据分析方法，其特征在于，全阵面定标模式下天线的所有T/R通道都处于工作状态，置于法向波束；全阵面定标模式分为全阵面发射定标、全阵面接收定标和全阵面收发定标，由定时信号控制极化、收发状态切换；全阵面收发定标回路：调频信号源产生调频信号，经驱动放大器至天线，天线发射信号由定标耦合器输出定标信号，经天线定标网络传输至内定标器，信号延时后经天线定标网络馈入H极化TR与V极化TR输入端，然后经天线接收通道送至舱内电子设备接收通道。
4.根据权利要求3所述的一种多极化SAR载荷内定标模式设计及数据分析方法，其特征在于，单T/R通道定标模式下，天线根据指令采用当前工作波位码，单T/R通道定标模式下定标T/R通道对应的延迟放大组件处于收或发状态，其它延迟放大组件处于负载态；在定时信号的控制下，波束控制器控制T/R通道的逐个切换，最终完成所有T/R通道的定标；通过单T/R通道定标模式获得每个T/R通道的幅度、相位信息，用于判断T/R通道工作是否正常，通过计算生成近似天线距离向、方位向方向图，用于分析天线波位控制情况。
5.根据权利要求4所述的一种多极化SAR载荷内定标模式设计及数据分析方法，其特征在于，步骤二中，内定标数据获取过程如下：
通过综合电子分系统发送内定标指令包，SAR载荷雷达计算机解析指令包后按设定的内定标模式完成定标数据的记录，并经数传通道下传，数传通道下传数据后恢复载荷数据，具体为：
步骤2.1、将下变频后的信号输入解调器，进行SQPSK解调，并通过解调器判断是否比特同步，检测AOS同步头，判断是否帧同步；
步骤2.2、将解调后的数据，除同步头外均按照LDPC编码的规律进行地面解码，并对误码进行判断和纠正；
步骤2.3、根据AOS格式，从解扰后数据中提取工作模式、航天器标识，并按虚拟信号标识和VCDU计数器将不同虚拟信道基带数据进行分离。
6.根据权利要求5所述的一种多极化SAR载荷内定标模式设计及数据分析方法，其特征在于，步骤三中，系统增益的计算方法为：
步骤3.1.1、对内定标数据进行脉冲压缩，得到各路、各衰减档的信号幅度值At、Ar、Ao1、Ao2、Atr，选取在线性范围内变化的数据进行内定标计算；
步骤3.1.2、把幅度值At、Ar、Ao1、Ao2、Atr换算成电平值pt、pr、po1、po2、ptr；同时记录各pt、pr、po1、po2、ptr对应的kat、kar、ka1、ka2、katr衰减值；
其中，pt表示发射回路定标时接收机的输出功率；pr表示接收回路定标时接收机的输出功率；po1表示延时参考回路定标时接收机的输出功率；po2表示非延时标定回路定标时接收机的输出功率；ptr表示收发回路定标时接收机的输出功率；kat表示发射回路定标时内定标的衰减倍数；kar表示接收回路定标时内定标的衰减倍数；ka1表示延时参考回路定标时内定标的衰减倍数；ka2表示非延时标定回路定标时内定标的衰减倍数；katr表示收发回路定标时内定标的衰减倍数；
步骤3.1.3、用下式计算发射通道与接收通道的总增益：
其中，kt表示发射通道的放大倍数；kr1表示接收通道的放大倍数；
步骤3.1.4、用下式计算SAR系统的总增益：
其中，pi表示调频信号源输出功率；kr2表示雷达接收机的放大倍数。
7.根据权利要求6所述的一种多极化SAR载荷内定标模式设计及数据分析方法，其特征在于，步骤三中，获取天线方向图的方法为：
步骤3.2.1、选择合适的脉宽/带宽/占空比，逐一测量阵面单TR接收/发射信号并记录；
步骤3.2.2、对脉冲信号进行脉冲压缩处理，得到阵面每个TR通道接收/发射模式下的幅相分布；
步骤3.2.3、将TR通道接收/发射模式下的幅相分布扣除定标网络单通道误差矩阵后，得到波导线阵的真实激励系数；
步骤3.2.4、对不同位置处的波导子阵方向图插值求解指定方向的场分布，通过远场叠加原理，插值求解接收/发射模式下指定方向的场分布，进而获得远场二维方向图；
二维远场方向图为：
其中，u＝sin A,v＝sin R cos A，(A,R)为天线坐标中的二维指向角；xmn、ymn是波导子阵中心在天线阵面坐标系中的坐标；m＝1,2,3,…,M；n＝1,2,3,…,N；M、N分别为正整数，M为天线行数，N为天线列数。
8.根据权利要求7所述的一种多极化SAR载荷内定标模式设计及数据分析方法，其特征在于，步骤三中，构造收发通道的参考函数的方法如下：
步骤3.3.1、获得雷达正常收发信号的复制信号如下：
其中，Sreplica(f)为雷达收发复制信号的频域，SinnerCal(f)为收发定标信号的频域，Hwaveguide(f)为波导频域传输特性，Hscalor(f)为定标器的频域传输特性，HscalorNet(f)为内定标网络的频域传输特性，f为频率；
步骤3.3.2、利用雷达收发复制信号构造参考函数如下：
其中，Sstand(f)为标准Chirp信号的频域模型；A(f)为复制信号幅频特性模型；A0为模型A(f)的一阶系数；Φ(f)为复制信号非理想相频特性模型。
9.根据权利要求8所述的一种多极化SAR载荷内定标模式设计及数据分析方法，其特征在于，步骤三中，系统收发通路的时延T的计算公式如下：
T＝T1-(T3-T2)-T4+T5；
其中，T1为系统全阵面收发定标通路收到的信号时延；T2为标定定标通路收到的信号时延；T3为参考定标通路收到的信号时延；T4为系统定标网络和内定标器收发通路的固定时延；T5为天线波束扫描设置的延迟组件最大时延。
10.根据权利要求9所述的一种多极化SAR载荷内定标模式设计及数据分析方法，其特征在于，步骤三中，噪声功率的获得方法为：
噪声定标数据的噪声功率为PN1，噪声定标使用的MGC值为MGC1，成像时刻使用的MGC值为MGC2，在成像时相对于回波信号的噪声功率为PN2：
PN2＝PN1-(MGC2-MGC1)。
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