CN112684509A - 雷达探测方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

雷达探测方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDF

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CN112684509A CN202011335036.7A CN202011335036A CN112684509A CN 112684509 A CN112684509 A CN 112684509A CN 202011335036 A CN202011335036 A CN 202011335036A CN 112684509 A CN112684509 A CN 112684509A
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Abstract

本申请提供了一种雷达探测方法、装置、电子设备及存储介质，该方法包括：获取第一对应关系，第一对应关系为雷达探测系统的系统参数与对比度信息的对应关系，对比度信息用于确定第一目标探测物质和第二目标探测物质的对比度；获取第二对应关系，第二对应关系为雷达探测系统的系统参数与雷达探测系统的辐射分辨率信息的对应关系；根据第一对应关系和第二对应关系确定雷达探测系统的系统函数；根据系统函数和系统函数的约束条件获取系统参数的参数值，约束条件为雷达探测系统的辐射分辨率小于对比度；根据雷达探测系统的系统参数的参数值进行雷达探测。

Description

雷达探测方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本申请涉及遥感技术领域，具体涉及一种雷达探测方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
水对于月球基地建设和深空探测具有十分重要的意义。在月球极区中，长时间无法被太阳光直接照射的区域被称为永久阴影区(Permanently Shadowed Regions，PSRs)。PSRs区域的温度极低，是月球上储存水冰的主要场所。研究人员对月球是否存在水冰这一问题进行了大量的研究，采用星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)探测方法探测PSRs区域存在的水冰是一种重要的空间资源探测方法。
目前，SAR探测方法主要通过发射左旋或者右旋圆极化波照射月球表面，使用水平和垂直极化天线同时接收雷达回波信号。通过对雷达回波信号中同极化和去极化分量的分析来探测月球水冰，圆极化比(Circular Polarization Ratio，CPR)作为常用的指标。然而，月球表面和含有水冰的风化层都会产生较高的CPR值，同时，风化层介电常数和水冰介电常数的差异较小，使得采用SAR探测方法区分风化层和水冰变得十分困难。此外，在SAR探测系统的系统参数不准确时，SAR探测系统的探测能力较低，难实现对月球水冰的精准探测。因此，如何提高星载雷达探测系统的探测精度成为亟待解决的重要问题。
发明内容
本申请提供了一种雷达探测方法、装置、电子设备及存储介质，提高星载雷达探测系统的探测精度。
本申请提供了一种雷达探测方法，应用于雷达探测系统，包括：
获取第一对应关系，所述第一对应关系为雷达探测系统的系统参数与对比度信息的对应关系，所述对比度信息用于确定第一目标探测物质和第二目标探测物质的对比度；
获取第二对应关系，所述第二对应关系为所述雷达探测系统的系统参数与所述雷达探测系统的辐射分辨率信息的对应关系；
根据所述第一对应关系和所述第二对应关系确定所述雷达探测系统的系统函数；
根据所述系统函数和所述系统函数的约束条件获取所述系统参数的参数值，所述约束条件为所述雷达探测系统的辐射分辨率小于所述对比度；
根据所述雷达探测系统的系统参数的参数值进行雷达探测。
在一种实现方式中，所述获取第一对应关系，包括：
根据所述第一目标探测物质的介电常数获取所述第一目标探测物质对应的第一后向散射系数信息；
根据所述第二目标探测物质的介电常数获取所述第二目标探测物质对应的第二后向散射系数信息；
根据所述系统参数确定所述雷达探测系统的噪声等效后向散射系数；
根据所述第一后向散射系数信息、所述第二后向散射系数信息和所述噪声等效后向散射系数获取所述第一对应关系。
在一种实现方式中，所述方法还包括：
根据所述第一目标探测物质的第一系数和第二系数获取所述第一目标探测物质的介电常数；
根据所述第二目标探测物质的第一系数和第二系数获取所述第二目标探测物质的介电常数；
其中，所述第一系数为水平极化回波信号对应的后向散射系数，所述第二系数为垂直极化回波信号对应的后向散射系数。
在一种实现方式中，所述根据所述系统函数和所述系统函数的约束条件获取所述系统参数的参数值，包括：
根据所述雷达探测系统的参数值集合确定所述系统函数的函数值；
确定所述系统函数的函数值不符合所述约束条件时，调整所述参数值集合中的参数值，使得所述系统函数的函数值符合所述约束条件；
确定所述系统函数的函数值符合所述约束条件时，根据所述参数值集合中的参数值确定所述系统参数的参数值。
在一种实现方式中，所述系统参数包括第一类型参数和第二类型参数，所述根据所述系统函数和所述系统函数的约束条件获取所述系统参数的参数值，包括：
根据所述第一类型参数的参数值和所述约束条件，确定是否存在符合所述约束条件的第二类型参数的参数值；
确定不存在符合所述约束条件的第二类型参数的参数值时，调整所述第一类型参数的参数值；根据所述第一类型参数的参数值的调整结果和所述约束条件，确定是否存在符合所述约束条件的第二类型参数的参数值；
确定存在符合所述约束条件的第二类型参数的参数值时，将所述第一类型参数的参数值和所述第二类型参数的参数值确定为所述系统参数的参数值。
在一种实现方式中，所述第一目标探测物质的物质成分为水冰或者风化层和水冰的混合物；所述第二目标探测物质的物质成分为所述风化层。
在一种实现方式中，所述雷达系统的系统参数包括以下参数中的任一项：
卫星高度、卫星速度、雷达入射角、雷达波长、平均发射功率、接收机噪声系数、多视数、系统损耗、网络温度、信号带宽、载波频率。
本申请提供了一种雷达探测装置，应用于雷达探测系统，包括：
第一获取模块，用于获取第一对应关系，所述第一对应关系为雷达探测系统的系统参数与对比度信息的对应关系，所述对比度信息用于确定第一目标探测物质和第二目标探测物质的对比度；
第二获取模块，用于获取第二对应关系，所述第二对应关系为所述雷达探测系统的系统参数与所述雷达探测系统的辐射分辨率信息的对应关系；
第一处理模块，用于根据所述第一对应关系和所述第二对应关系确定所述雷达探测系统的系统函数；
第二处理模块，用于根据所述系统函数和所述系统函数的约束条件获取所述系统参数的参数值，所述约束条件为所述雷达探测系统的辐射分辨率小于所述对比度；
探测模块，用于根据所述雷达探测系统的系统参数的参数值进行雷达探测。
在一种实现方式中，所述第一获取模块用于获取第一对应关系，包括：
根据所述第一目标探测物质的介电常数获取所述第一目标探测物质对应的第一后向散射系数信息；
根据所述第二目标探测物质的介电常数获取所述第二目标探测物质对应的第二后向散射系数信息；
根据所述系统参数确定所述雷达探测系统的噪声等效后向散射系数；
根据所述第一后向散射系数信息、所述第二后向散射系数信息和所述噪声等效后向散射系数获取所述第一对应关系。
在一种实现方式中，所述第一获取模块还用于：
根据所述第一目标探测物质的第一系数和第二系数获取所述第一目标探测物质的介电常数；
根据所述第二目标探测物质的第一系数和第二系数获取所述第二目标探测物质的介电常数；
其中，所述第一系数为水平极化回波信号对应的后向散射系数，所述第二系数为垂直极化回波信号对应的后向散射系数。
在一种实现方式中，所述第二处理模块用于根据所述系统函数和所述系统函数的约束条件获取所述系统参数的参数值，包括：
根据所述雷达探测系统的参数值集合确定所述系统函数的函数值；
确定所述系统函数的函数值不符合所述约束条件时，调整所述参数值集合中的参数值，使得所述系统函数的函数值符合所述约束条件；
确定所述系统函数的函数值符合所述约束条件时，根据所述参数值集合中的参数值确定所述系统参数的参数值。
在一种实现方式中，所述系统参数包括第一类型参数和第二类型参数，所述第二处理模块用于根据所述系统函数和所述系统函数的约束条件获取所述系统参数的参数值，包括：
根据所述第一类型参数的参数值和所述约束条件，确定是否存在符合所述约束条件的第二类型参数的参数值；
确定不存在符合所述约束条件的第二类型参数的参数值时，调整所述第一类型参数的参数值；根据所述第一类型参数的参数值的调整结果和所述约束条件，确定是否存在符合所述约束条件的第二类型参数的参数值；
确定存在符合所述约束条件的第二类型参数的参数值时，将所述第一类型参数的参数值和所述第二类型参数的参数值确定为所述系统参数的参数值。
本申请提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器、至少一个存储器以及存储在所述存储器中的计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现上述任一种雷达探测方法。
本申请提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述任一种雷达探测方法。
基于上述雷达探测方法，综合考虑雷达探测系统的系统参数对辐射分辨率信息和对比度信息的影响，根据系统参数与对比度信息的对应关系和系统参数与辐射分辨率信息的对应关系确定雷达探测系统的系统函数，基于雷达探测系统的系统函数和系统函数的约束条件确定系统参数的参数值，采用系统函数符合约束条件时对应的参数值作为雷达探测系统的工作参数时，雷达探测系统可以达到区分两种不同物质对应的雷达回波信号的探测能力，从而，提高星载雷达探测系统的探测精度。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本申请。
附图说明
图1为本申请实施例提供的混合物的介电常数与水冰含量之间的关系图；
图2为本申请实施例提供的一种雷达探测方法的应用场景图；
图3为本申请实施例提供的一种雷达探测方法的流程示意图；
图4为本申请实施例提供的获取第一对应关系的流程示意图；
图5为本申请实施例提供的一种获取系统参数的参数值的流程示意图；
图6为本申请实施例提供的又一种获取系统参数的参数值的流程示意图；
图7为本申请实施例中确定雷达探测系统的系统函数的流程示意图；
图8a为本申请实施例中的系统函数的函数值随入射角
Figure BDA0002796364000000061
和多视数Llook变化的仿真结果图；
图8b本申请实施例中的系统函数的函数值随入射角
Figure BDA0002796364000000062
变化的仿真结果图；
图8c本申请实施例中的系统函数的函数值随多视数Llook变化的仿真结果图；
图8d本申请实施例中的系统函数的函数值随入射角
Figure BDA0002796364000000063
和平均发射功率Pav变化的仿真结果图；
图8e本申请实施例中的系统函数的函数值随入射角
Figure BDA0002796364000000064
变化的仿真结果图；
图8f本申请实施例中的系统函数的函数值随平均发射功率Pav变化的仿真结果图；
图8g为本申请实施例中的系统函数的函数值随入射角
Figure BDA0002796364000000065
和卫星高度Hsat变化的仿真结果图；
图8h为本申请实施例中的系统函数的函数值随入射角
Figure BDA0002796364000000066
变化的仿真结果图；
图8i为本申请实施例中的系统函数的函数值随卫星高度Hsat变化的仿真结果图；
图9为本申请实施例提供的接收机所需的量化比特率与入射角的关系图；
图10a为本申请实施例中水冰含量为5％时系统函数的函数值随入射角
Figure BDA0002796364000000067
和多视数Llook变化的仿真结果图；
图10b本申请实施例中水冰含量为5％时系统函数的函数值随入射角
Figure BDA0002796364000000068
变化的仿真结果图；
图10c本申请实施例中水冰含量为5％时系统函数的函数值随多视数Llook变化的仿真结果图；
图10d本申请实施例中水冰含量为5％时系统函数的函数值随入射角
Figure BDA0002796364000000071
和平均发射功率Pav变化的仿真结果图；
图10e本申请实施例中水冰含量为5％时系统函数的函数值随入射角
Figure BDA0002796364000000072
变化的仿真结果图；
图10f本申请实施例中水冰含量为5％时系统函数的函数值随平均发射功率Pav变化的仿真结果图；
图10g为本申请实施例中水冰含量为5％时系统函数的函数值随入射角
Figure BDA0002796364000000073
和卫星高度Hsat变化的仿真结果图；
图10h为本申请实施例中水冰含量为5％时系统函数的函数值随入射角
Figure BDA0002796364000000074
变化的仿真结果图；
图10i为本申请实施例中水冰含量为5％时系统函数的函数值随卫星高度Hsat变化的仿真结果图；
图11a为本申请实施例中水冰含量为10％时系统函数的函数值随入射角
Figure BDA0002796364000000075
和多视数Llook变化的仿真结果图；
图11b本申请实施例中水冰含量为10％时系统函数的函数值随入射角
Figure BDA0002796364000000076
变化的仿真结果图；
图11c本申请实施例中水冰含量为10％时系统函数的函数值随多视数Llook变化的仿真结果图；
图11d本申请实施例中水冰含量为10％时系统函数的函数值随入射角
Figure BDA0002796364000000077
和平均发射功率Pav变化的仿真结果图；
图11e本申请实施例中水冰含量为10％时系统函数的函数值随入射角
Figure BDA0002796364000000078
变化的仿真结果图；
图11f本申请实施例中水冰含量为10％时系统函数的函数值随平均发射功率Pav变化的仿真结果图；
图11g为本申请实施例中水冰含量为10％时系统函数的函数值随入射角
Figure BDA0002796364000000079
和卫星高度Hsat变化的仿真结果图；
图11h为本申请实施例中水冰含量为10％时系统函数的函数值随入射角
Figure BDA0002796364000000081
变化的仿真结果图；
图11i为本申请实施例中水冰含量为10％时系统函数的函数值随卫星高度Hsat变化的仿真结果图；
图12为本申请实施例提供的一种雷达探测装置的结构示意图；
图13为本申请实施例提供的一种电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步详细阐述，所描述的实施例不应视为对本申请的限制，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。
如果发明文件中出现“第一/第二”的类似描述则增加以下的说明，在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的，不是旨在限制本申请。
在本申请实施例中，综合考虑雷达入射角、多视数、接收机量化精度、平均发射功率和卫星高度等多种因素对雷达探测系统的探测能力的影响。基于上述雷达探测方法，雷达探测系统可以获取能够区分风化层和水冰介电常数的雷达回波信号数据，为下一代月球水冰探测任务提供理论依据和技术支撑。雷达探测方法评估了多种因素对雷达探测系统的探测能力的影响，解决了风化层和水冰的介电常数难以区分的问题。
参见图1，混合物的介电常数与水冰含量之间的关系图，其中，横坐标为风化层中水冰的含量f，f∈[0,1]，纵坐标为风化层、水冰组成的混合物的介电常数值。
在相关技术中，假设月壤主要是由风化层、水冰组成的混合物，对混合物的介电常数近似处理，得到混合物的介电常数与水冰含量的相关关系如下：
εmix≈f·εice+(1-f)·εreg(1)
其中，εmix为混合物的介电常数，f为水冰含量的百分比，εice＝3.15+j0.001为水冰的介电常数，εreg＝2.7+j0.003为风化层的介电常数，j对应介电常数的虚部。
根据εmix≈f·εice+(1-f)·εreg，可得混合物的介电常数εmix的最大值和最小值。可见，水冰物质含量f的变化对混合物的介电常数εmix的影响很小，导致采用SAR探测方法区分风化层和水冰相对困难。
参见图2，本申请的雷达探测方法可以应用于雷达探测系统1010进行空间资源探测。示例性地，目标探测对象为月球极地的永久阴影区1020，简称PSRs区域1020，PSRs区域1020的成分物质包含水冰或者风化层和水冰形成的混合物。
在实际应用中，雷达探测系统1010采用星载合成孔径雷达搭载于月球资源探测卫星，合成孔径雷达包括：发射机、发射天线、接收机、接收天线、处理器、辅助设备，其中，辅助设备包括显示器、电源设备、数据录取设备、抗干扰设备。
在本申请实施例中，采用雷达波束照射目标探测对象时，目标探测对象中的风化层、水冰产生两种不同的雷达回波信号，根据风化层、水冰对应的雷达回波能量可以计算得到风化层和水冰的对比度，在雷达探测系统的辐射分辨率(Radiometric Resolution)小于风化层和水冰的对比度时，探测系统可以达到区分风化层、水冰两种不同雷达回波信号的探测能力。
应理解，雷达探测系统的系统参数决定雷达探测系统的辐射分辨率、探测得到风化层和水冰的对比度，参见表1，在本申请实施例中，雷达探测系统的系统参数包括以下参数中的任一项：
卫星高度、卫星速度、雷达入射角、雷达波长、平均发射功率、接收机噪声系数、多视数、系统损耗、网络温度、信号带宽、载波频率、接收机动态范围。
表1雷达探测系统的系统参数
Figure BDA0002796364000000101
在本申请实施例中，定义雷达探测系统的系统函数
Figure BDA0002796364000000102
Figure BDA0002796364000000103
其中，
Figure BDA0002796364000000104
用于评估上述系统参数对于区分风化层、水冰的探测能力的影响，
Figure BDA0002796364000000116
Figure BDA0002796364000000117
用于评估上述系统参数对于区分风化层、风化层和水冰形成的混合物的探测能力的影响。
Figure BDA0002796364000000111
Figure BDA0002796364000000112
其中，ΔSNR＝SNRreg－SNRice，SNRreg为风化层的信噪比，SNRice为水冰的信噪比，SNRmix为风化层和水冰形成的混合物的信噪比；
Figure BDA0002796364000000113
分别为雷达探测系统发射的左旋圆极化信号经风化层散射后，由水平/垂直极化天线接收的雷达回波信号的后向散射系数；
Figure BDA0002796364000000114
分别为雷达探测系统发射的左旋圆极化信号经水冰散射后，由水平/垂直极化天线接收的雷达回波信号的后向散射系数；
Figure BDA0002796364000000115
分别为雷达探测系统发射的左旋圆极化信号经风化层和水冰形成的混合物散射后，由水平/垂直极化天线接收的雷达回波信号的后向散射系数。
参见图3，本申请的雷达探测方法，应用于星载雷达探测系统，包括以下步骤：
步骤A301：获取第一对应关系，第一对应关系为雷达探测系统的系统参数与对比度信息的对应关系，对比度信息用于确定第一目标探测物质和第二目标探测物质的对比度。
这里，第一对应关系可以是雷达探测系统的系统参数与对比度信息的相关函数。第一目标探测物质为水冰或者风化层和水冰形成的混合物，第二目标探测物质为风化层。第一目标探测物质和第二目标探测物质的对比度可以是第一目标探测物质和第二目标探测物质对应的雷达回波能量的比值。
示例性地，根据风化层、水冰相应的介电常数εreg、εice，得到风化层、水冰对应的水平极化回波信号的后向散射系数和垂直极化回波信号的后向散射系数的比值，如下所示：
Figure BDA0002796364000000121
Figure BDA0002796364000000122
其中，
Figure BDA0002796364000000123
分别为雷达探测系统发射的左旋圆极化信号经风化层散射后，由水平/垂直极化天线接收的雷达回波信号的后向散射系数；
Figure BDA0002796364000000124
分别为雷达探测系统发射的左旋圆极化信号经水冰散射后，由水平/垂直极化天线接收的雷达回波信号的后向散射系数。
示例性地，对于热噪声灵敏度为Pn和噪声等效后向散射系数为NEσ0的雷达探测系统，水平极化天线所接收的水冰、风化层的回波能量分别为：
Figure BDA0002796364000000125
Figure BDA0002796364000000126
同理，可得垂直极化天线接收到的水冰、风化层的回波能量。
进一步地，得到雷达探测系统的系统参数与对比度信息的相关函数，如下所示：
Figure BDA0002796364000000127
Figure BDA0002796364000000128
其中，
Figure BDA0002796364000000129
对应的函数值分别为水平极化天线、垂直极化天线接收到的风化层和水冰回波能量的比值。
步骤A302：获取第二对应关系，第二对应关系为雷达探测系统的系统参数与雷达探测系统的辐射分辨率信息的对应关系。
这里，辐射分辨率反映雷达探测系统能够分辨目标探测物质反射或辐射的电磁辐射强度的最小变化量。第二对应关系可以是雷达探测系统的系统参数与雷达探测系统的辐射分辨率信息的相关函数，定义如下：
Figure BDA0002796364000000131
其中，Llook为多视数、SNR为信噪比。r(Llook，SNR)的函数值即雷达探测系统的辐射分辨率，r(Llook，SNR)的函数值反映雷达探测系统区分不相同目标探测物质的能力。
步骤A303：根据第一对应关系和第二对应关系获取雷达探测系统的系统函数。
示例性地，基于辐射分辨率小于对比度的系统要求r(Llook，SNR(φ))≤Ri，得到雷达探测系统的约束条件如下：
Figure BDA0002796364000000132
Figure BDA0002796364000000133
其中，r为雷达探测系统的辐射分辨率，Ri为风化层和水冰的对比度,i∈{H,V}，H对应水平极化方向，V对应垂直极化方向。
在一种实现方式中，将上述公式(4)和(5)同时代入上述公式(11)，对雷达探测系统的约束条件修正如下：
Figure BDA0002796364000000134
在一种实现方式中，雷达探测系统的噪声等效后向散射系数NEσ0与后向散射系数σ0满足以下关系：
Figure BDA0002796364000000141
其中，R为雷达斜距，Gt(γ)和Gr(γ)分别为发射天线和接收天线的方向图，K为玻尔兹曼常数，C为光速，更多参数的物理意义详见表1。
在一种实现方式中，将上述公式(14)代入上述公式(13)，对雷达探测系统的约束条件修正如下：
Figure BDA0002796364000000142
在一种实现方式中，对于侧视成像的雷达探测系统，SNRreg＞SNRice，则雷达探测系统的约束条件更新为：
Figure BDA0002796364000000143
示例性地，根据上述公式(16)，得到雷达探测系统的系统函数f(φ,Llook,ΔSNR,SNRice)，以评估雷达探测系统的系统参数对于区分风化层、水冰的探测能力的影响，如下：
Figure BDA0002796364000000144
应理解，采用系统函数f(φ,Llook,ΔSNR,SNRice)≥0时对应的系统参数作为雷达探测系统的工作参数时，雷达探测系统可以达到区分风化层、水冰两种不同雷达回波信号的探测能力。
示例性地，根据上述公式(16)，得到雷达探测系统的系统函数f(φ,Llook,ΔSNR,SNRmix,f)，以评估雷达探测系统的系统参数对于区分风化层、风化层和水冰形成的混合物的探测能力的影响，如下：
Figure BDA0002796364000000151
其中，f表示水冰在混合物中的比例因子，εmix表示混合物的介电常数，SNRmix表示混合物的信噪比。
应理解，采用系统函数f(φ,Llook,ΔSNR,SNRice)≥0时对应的系统参数作为雷达探测系统的工作参数时，雷达探测系统可以达到区分风化层、风化层和水冰形成的混合物两种不同雷达回波信号的探测能力。
步骤A304：根据系统函数和系统函数的约束条件获取系统参数的参数值，约束条件为雷达探测系统的辐射分辨率小于对比度。
示例性地，参数值集合包括探测系统的多个初始参数：平均发射功率Pav＝100000W、卫星高度Hsat＝100Km、入射角
Figure BDA0002796364000000152
基于上述参数值集合获取系统函数的函数值，在系统函数的函数值
Figure BDA0002796364000000153
时，调整参数值集合中的参数值，使得系统函数的函数值符合约束条件
Figure BDA0002796364000000154
Figure BDA0002796364000000155
示例性地，基于上述参数值集合获取系统函数的函数值，在系统函数的函数值
Figure BDA0002796364000000156
时，根据参数值集合中的参数值确定系统参数的参数值。
示例性地，第一类型参数的参数值包括雷达探测系统的多个系统参数的参数值，例如，平均发射功率Pav＝100000W、卫星高度Hsat＝100Km；第二类型参数的参数值为雷达探测系统的系统函数符合约束条件时，某一系统参数的参数值的参数范围，例如，雷达入射角
Figure BDA0002796364000000157
的参数范围。
示例性地，根据第一类型参数的参数值对雷达探测系统的系统函数进行仿真计算，确定是否存在符合约束条件的雷达入射角
Figure BDA0002796364000000158
的参数值。在确定不存在符合约束条件的雷达入射角
Figure BDA0002796364000000159
时，调整第一类型参数对应的平均发射功率Pav＝100000W、卫星高度Hsat＝100Km；根据平均发射功率、卫星高度相应参数值的调整结果，对雷达探测系统的系统函数进行仿真计算，确定是否存在符合约束条件的雷达入射角
Figure BDA0002796364000000161
的参数值。
示例性地，在确定存在符合约束条件的雷达入射角
Figure BDA0002796364000000162
的参数值为
Figure BDA0002796364000000163
Figure BDA0002796364000000164
时，将平均发射功率Pav＝100000W、卫星高度Hsat＝100Km、
Figure BDA0002796364000000165
确定为雷达探测系统的系统参数的参数值。
步骤A305：根据雷达探测系统的系统参数的参数值进行雷达探测。
基于上述雷达探测方法，综合考虑雷达探测系统的系统参数对辐射分辨率信息和对比度信息的影响，根据辐射分辨率信息、对比度信息与系统参数的对应关系确定雷达探测系统的系统函数，基于雷达探测系统的系统函数和约束条件确定雷达探测系统的系统参数值，采用系统函数符合约束条件时对应的系统参数作为雷达探测系统的工作参数时，雷达探测系统可以达到区分两种不同物质对应的雷达回波信号的探测能力，从而，提高星载雷达探测系统的探测精度。
在实际应用中，上述步骤A301至步骤A305均可以由处理器实现，上述处理器可以为特定用途集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、数字信号处理装置(Digital Signal ProcessingDevice，DSPD)、可编程逻辑装置(Programmable Logic Device，PLD)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、控制器、微控制器、微处理器中的至少一种。
在一种实现方式中，上述步骤A301中，获取第一对应关系，参见图4，包括以下步骤：
步骤A3011：根据第一目标探测物质的介电常数获取第一目标探测物质对应的第一后向散射系数信息；根据第二目标探测物质的介电常数获取第二目标探测物质对应的第二后向散射系数信息。
关于步骤A3011的实现过程，详见上述步骤A301，此处不作赘述。
步骤A3012：根据雷达探测系统的系统参数确定雷达探测系统的噪声等效后向散射系数。
示例性地，参考公式(14)，根据雷达探测系统的噪声等效后向散射系数NEσ0(φ)与雷达探测系统的系统参数的相关函数，确定雷达探测系统的噪声等效后向散射系数。
步骤A3013：根据第一后向散射系数信息、第二后向散射系数信息和噪声等效后向散射系数获取第一对应关系。
示例性的，第一对应关系可以是雷达探测系统的系统参数与对比度信息的相关函数，参考公式(8)、(9)，根据第一后向散射系数信息
Figure BDA0002796364000000171
第二后向散射系数信息
Figure BDA0002796364000000172
和噪声等效后向散射系数NEσ0获取第一对应关系如下所示：
Figure BDA0002796364000000173
Figure BDA0002796364000000174
关于步骤A3013的实现过程，详见上述步骤A301，此处不作赘述。
在一种实现方式中，上述步骤A304中，根据系统函数和系统函数的约束条件获取系统参数的参数值，参见图5，包括以下步骤：
步骤A3041：根据雷达探测系统的参数值集合获取系统函数的函数值。
示例性地，参数值集合包括探测系统的多个初始参数：平均发射功率Pav＝100000W、卫星高度Hsat＝100Km、入射角
Figure BDA0002796364000000175
基于上述参数值集合获取系统函数的函数值。
步骤A3043：确定系统函数的函数值是否符合预设条件。
示例性的，在系统函数的函数值不符合预设条件时，执行以下步骤A3043；在系统函数的函数值符合预设条件时，执行以下步骤A3044。
步骤A3043：调整参数值集合中的参数值，使得系统函数的函数值符合约束条件。
示例性地，在确定系统函数的函数值
Figure BDA0002796364000000176
调整参数值集合中的参数值，使得系统函数的函数值符合约束条件
Figure BDA0002796364000000181
示例性的，在步骤A3043完成后，继续执行上述步骤A3041。
步骤A3044：根据参数值集合中的参数值确定系统参数的参数值。
示例性地，基于上述参数值集合获取系统函数的函数值，在确定系统函数的函数值
Figure BDA0002796364000000182
时，根据参数值集合中的参数值确定系统参数的参数值。
在一种实现方式中，上述步骤A304中，系统参数包括第一类型参数和第二类型参数，根据系统函数和系统函数的约束条件获取系统参数的参数值，参见图6，包括以下步骤：
步骤S3041：根据第一类型参数的参数值和约束条件，获取符合约束条件的第二类型参数的参数值。
这里，第一类型参数的参数值为雷达探测系统的多个系统参数的参数值的集合，参数值的集合包括雷达探测系统的多个系统参数的参数值，第二类型参数的参数值为雷达探测系统的系统函数符合约束条件时，某一系统参数的参数值的参数范围；其中，第一类型参数中包含的系统参数和第二类型参数中包含的系统参数不同。
示例性地，第一类型参数的参数值包括雷达探测系统的多个系统参数的参数值，例如，平均发射功率Pav＝100000W、卫星高度Hsat＝100Km；第二类型参数的参数值为雷达探测系统的系统函数符合约束条件时，某一系统参数的参数值的参数范围，例如，雷达入射角
Figure BDA0002796364000000183
的参数范围。
步骤S3042：确定是否存在符合约束条件的第二类型参数的参数值。
示例性地，根据第一类型参数的参数值对雷达探测系统的系统函数进行仿真计算，确定是否存在符合约束条件的雷达入射角
Figure BDA0002796364000000184
的参数值。
示例性的，在系统函数的函数值不符合预设条件时，执行以下步骤S3043；在系统函数的函数值符合预设条件时，执行以下步骤S3044。
步骤S3043：调整第一类型参数的参数值；根据第一类型参数的参数值的调整结果和系统函数的约束条件，确定是否存在符合约束条件的第二类型参数的参数值。
示例性地，确定不存在符合约束条件的雷达入射角
Figure BDA0002796364000000198
时，调整第一类型参数对应的平均发射功率Pav＝100000W、卫星高度Hsat＝100Km。
示例性的，在步骤A3043完成后，继续执行上述步骤A3041；根据平均发射功率、卫星高度相应参数值的调整结果，对雷达探测系统的系统函数进行仿真计算，确定是否存在符合约束条件的雷达入射角
Figure BDA0002796364000000199
的参数值。
步骤S3044：将第一类型参数的参数值和第二类型参数的参数值确定为系统参数的参数值。
示例性地，在确定存在符合约束条件的雷达入射角
Figure BDA00027963640000001910
的参数值为
Figure BDA00027963640000001911
Figure BDA00027963640000001912
时，将平均发射功率Pav＝100000W、卫星高度Hsat＝100Km、
Figure BDA00027963640000001913
确定为雷达探测系统的系统参数的参数值。
在一种实现方式中，上述任一种雷达探测方法中，在获取目标探测物质的介电常数时，包括以下步骤：
根据第一目标探测物质的第一系数和第二系数获取第一目标探测物质的介电常数；根据第二目标探测物质的第一系数和第二系数获取第二目标探测物质的介电常数；其中，第一系数为水平极化回波信号对应的后向散射系数，第二系数为垂直极化回波信号对应的后向散射系数。
示例性地，获取水平极化回波信号的后向散射系数
Figure BDA0002796364000000191
垂直极化回波信号的向散射系数
Figure BDA0002796364000000192
根据
Figure BDA0002796364000000193
和
Figure BDA0002796364000000194
基于Campbell模型获取目标探测物质的介电常数ε，如下所示：
Figure BDA0002796364000000195
其中，
Figure BDA0002796364000000196
为水平极化后向散射系数，对应左旋圆极化波L经过月球风化层或者水冰散射后，由水平极化天线接收的水平极化回波信号；
Figure BDA0002796364000000197
为垂直极化后向散射系数，对应左旋圆极化波L经过月球风化层或者水冰散射后，由垂直极化天线接收的垂直极化回波信号。
应理解，风化层和水冰形成的混合物中包含两种不同的成分物质，不同成分物质对应不同的雷达回波信号，基于风化层、水冰散射后产生的雷达回波信号对应的
Figure BDA0002796364000000201
得到风化层、水冰相应的介电常数εreg、εice。
以下，对本申请确定雷达探测系统的系统函数的过程进行详细介绍。
参见图7，本申请实施例中确定雷达探测系统的系统函数时，包括以下步骤：
步骤A701：根据Campbell模型获取介电常数信息。
这里，Campbell模型用于基于水平极化后向散射系数
Figure BDA0002796364000000204
和垂直极化后向散射系数
Figure BDA0002796364000000205
获取风化层、水冰相应的介电常数信息。
示例性的，基于
Figure BDA0002796364000000206
和
Figure BDA0002796364000000207
获取风化层、水冰相应的介电常数，如下所示：
Figure BDA0002796364000000202
Figure BDA0002796364000000203
其中，εreg、εice分别为风化层、水冰相应的介电常数。
步骤A702：根据介电常数信息获取后向散射系数信息。
这里，后向散射系数信息包括风化层对应的水平极化回波信号的后向散射系数和垂直极化回波信号的后向散射系数的比值信息、水冰对应的水平极化回波信号的后向散射系数和垂直极化回波信号的后向散射系数的比值信息。
关于步骤A702的实现过程，详见上述步骤A301，此处不作赘述。
步骤A703：根据后向散射系数信息获取对比度信息。
关于步骤A703的实现过程，详见上述步骤A301，此处不作赘述。
步骤A704：获取探测系统的辐射分辨率信息。
关于步骤A704的实现过程，详见上述步骤A302，此处不作赘述。
步骤A705：设置雷达探测系统的约束条件。
关于步骤A705的实现过程，详见上述步骤A303，此处不作赘述。
步骤A706：确定雷达探测系统的系统函数。
关于步骤A706的实现过程，详见上述步骤A303，此处不作赘述。
参见图8a、图8b、图8c，在仿真实验1中，探测系统的初始参数包括：平均发射功率Pav＝100000W、卫星高度Hsat＝100Km。根据探测系统的初始参数对探测系统的系统函数进行仿真，得到系统函数的函数值随入射角
Figure BDA0002796364000000211
和多视数Llook的变化情况、系统函数分别随入射角
Figure BDA0002796364000000212
和多视数Llook的变化情况。
其中，图8a示出了系统函数的函数值随入射角
Figure BDA0002796364000000213
和多视数Llook的变化情况，横坐标为入射角
Figure BDA0002796364000000214
多视数Llook，纵坐标为系统函数的函数值；图8b示出了系统函数的函数值随入射角
Figure BDA0002796364000000215
的变化情况，横坐标为入射角
Figure BDA0002796364000000216
纵坐标为系统函数的函数值；图8c示出了系统函数的函数值随多视数Llook的变化情况，横坐标为多视数Llook，纵坐标为系统函数的函数值。
根据系统函数(17)和系统函数(17)的约束条件
Figure BDA0002796364000000217
由图8b可见，雷达入射角
Figure BDA0002796364000000218
小于32°时，系统函数
Figure BDA0002796364000000219
的函数值大于零。即，系统参数的参数值为：雷达入射角
Figure BDA00027963640000002118
参见图8d、图8e、图8f，在仿真实验2中，探测系统的初始参数包括：多视数Llook＝10、卫星高度为Hsat＝100Km。根据探测系统的初始参数对探测系统的系统函数进行仿真，得到系统函数随入射角
Figure BDA00027963640000002110
和平均发射功率Pav的变化情况、系统函数单独随入射角
Figure BDA00027963640000002111
或平均发射功率Pav的变化情况。
其中，图8d示出了系统函数的函数值随入射角
Figure BDA00027963640000002112
和平均发射功率Pav的变化情况，横坐标为入射角
Figure BDA00027963640000002113
平均发射功率Pav，纵坐标为系统函数的函数值；图8e示出了系统函数的函数值随入射角
Figure BDA00027963640000002114
的变化情况，横坐标为入射角
Figure BDA00027963640000002115
纵坐标为系统函数的函数值；图8f示出了系统函数的函数值随平均发射功率Pav的变化情况，横坐标为平均发射功率Pav，纵坐标为系统函数的函数值。
根据系统函数(17)和系统函数(17)的约束条件
Figure BDA00027963640000002116
由图8f可见，平均发射功率Pav大于22000W时，系统函数
Figure BDA00027963640000002117
的函数值大于零。即，系统参数的参数值为：平均发射功率Pav≥22000W。
参见图8g、图8h、图8i，在仿真实验3中，探测系统的初始参数包括：平均发射功率Pav＝6000W、多视数Llook＝10。根据探测系统的初始参数对探测系统的系统函数进行仿真，得到系统函数随入射角
Figure BDA0002796364000000221
和卫星高度Hsat的变化情况、系统函数单独随入射角或卫星高度的变化情况。
其中，图8g示出了系统函数的函数值随入射角
Figure BDA0002796364000000222
和卫星高度Hsat的变化情况，横坐标为入射角
Figure BDA0002796364000000223
卫星高度Hsat，纵坐标为系统函数的函数值；图8h示出了系统函数的函数值随入射角
Figure BDA0002796364000000224
的变化情况，横坐标为入射角
Figure BDA0002796364000000225
纵坐标为系统函数的函数值；图8i示出了系统函数的函数值随卫星高度Hsat的变化情况，横坐标为卫星高度Hsat，纵坐标为系统函数的函数值。
根据系统函数(17)和系统函数(17)的约束条件
Figure BDA0002796364000000226
由图8i可见，在卫星高度小于58km时，系统函数
Figure BDA0002796364000000227
的函数值大于零。即，探测系统的目标参数为：卫星高度Hsat≤58km。
参见图9，在仿真实验4中，雷达探测系统所要求的接收机的量化比特数Nbit与雷达入射角
Figure BDA0002796364000000228
的变化关系，可见，量化比特数Nbit随着雷达入射角
Figure BDA0002796364000000229
的增大逐渐增大。采用高Nbit的数字采集器可以获取区分风化层、水冰的后向散射系数的雷达回波信号数据，同时，增加了雷达回波信号数据的所需的数据容量，而采用数据压缩方法和传输系统可以解决数据容量的问题。
在本申请实施例中，系统函数的仿真实验主要用于评估雷达入射角
Figure BDA00027963640000002210
多视数Llook、平均发射功率Pav和卫星高度Hsat对雷达探测系统区分风化层和风化层与水冰混合物的介电常数能力的影响，从而确定符合预设条件的系统参数。仿真实验5、仿真实验6假设风化层和水冰形成的混合物中水冰的比例因子分别为5％和10％。
参见图10a至图10i，在仿真实验5中，根据系统函数(18)和系统函数(18)的约束条件“f(φ,Llook,ΔSNR,SNRmix,f)＞0”，评估雷达入射角
Figure BDA00027963640000002211
多视数Llook、平均发射功率Pav和卫星高度Hsat对目标探测物质的探测能力的影响。在月球风化层和水冰形成的混合物中，水冰含量为5％。
关于图10a至图10i中的坐标轴、参数含义参考关于图8a至图8i的对应描述，此处不作赘述。
根据系统函数(18)和系统函数(18)的约束条件“f(φ,Llook,ΔSNR,SNRmix,f)＞0”，由图10b可见，雷达入射角
Figure BDA0002796364000000231
在[0，34]范围内，系统函数f(φ,Llook,ΔSNR,SNRmix,f)的函数值大于零。即，探测系统的目标参数为：雷达入射角
Figure BDA0002796364000000235
由图10f可见，平均发射功率Pav在[6.00×104，3.00×105]范围内，系统函数f(φ,Llook,ΔSNR,SNRmix,f)的函数值大于零。即，探测系统的目标参数为：平均发射功率Pav∈[6.00×104，3.00×105]，单位为瓦特(W)。
由图10i可见，卫星高度Hsat在[0，5.70×104]范围内，系统函数f(φ,Llook,ΔSNR,SNRmix,f)的函数值大于零。即，探测系统的目标参数为：卫星高度Hsats∈[0，5.70×104]，单位为米(m)。
在水冰含量5％时，确定符合预设条件的系统参数的详细过程，参见上述仿真实验1至仿真实验3的内容。
参见图11a至图11i，在仿真实验6中，根据系统函数(18)和系统函数(18)的约束条件“f(φ,Llook,ΔSNR,SNRmix,f)＞0”，，评估雷达入射角
Figure BDA0002796364000000232
多视数Llook、平均发射功率Pav和卫星高度Hsat对目标探测物质的探测能力的影响。在月球风化层和水冰形成的混合物中，水冰含量为10％。
关于图11a至图11i中的坐标轴、参数含义参考关于图8a至图8i的对应描述，此处不作赘述。
根据系统函数(18)和系统函数(18)的约束条件“f(φ,Llook,ΔSNR,SNRmix,f)＞0”，由图11b可见，雷达入射角
Figure BDA0002796364000000233
在[0°，33.5°]范围内，系统函数f(φ,Llook,ΔSNR,SNRmix,f)的函数值大于零。即，探测系统的目标参数为：雷达入射角
Figure BDA0002796364000000234
由图11f可见，平均发射功率Pav在[6.25×104，3.00×105]范围内，系统函数f(φ,Llook,ΔSNR,SNRmix,f)的函数值大于零。即，探测系统的目标参数为：平均发射功率Pav∈[6.25×104，3.00×105]，单位为瓦特(W)。
由图11i可见，卫星高度Hsat在[0，5.75×104]范围内，系统函数f(φ,Llook,ΔSNR,SNRmix,f)的函数值大于零。即，系统参数中的目标参数为：卫星高度Hsat∈[0，5.75×104]，单位为米(m)。
在水冰含量10％时，确定符合预设条件的系统参数的详细过程，参见上述仿真实验1至仿真实验3的内容。
基于前述实施例相同的技术构思，参见图12，本申请实施例提供的一种数据处理装置，包括：
第一获取模块1210，用于获取第一对应关系，所述第一对应关系为所述雷达探测系统的系统参数与对比度信息的对应关系，所述对比度信息用于确定第一目标探测物质和第二目标探测物质的对比度；
第二获取模块1220，用于获取第二对应关系，所述第二对应关系为所述雷达探测系统的系统参数与所述雷达探测系统的辐射分辨率信息的对应关系；
第一处理模块1230，用于根据所述第一对应关系和所述第二对应关系获取所述雷达探测系统的系统函数；
第二处理模块1240，用于根据所述系统函数和所述系统函数的约束条件获取所述系统参数中的目标参数，所述约束条件为所述雷达探测系统的辐射分辨率小于所述对比度；
探测模块1250，用于根据所述雷达探测系统的系统参数的参数值进行雷达探测。
基于上述雷达探测装置，综合考虑雷达探测系统的系统参数对辐射分辨率信息和对比度信息的影响，根据辐射分辨率信息、对比度信息与系统参数的对应关系确定雷达探测系统的系统函数，基于雷达探测系统的系统函数和约束条件确定雷达探测系统的系统参数值，采用系统函数符合约束条件时对应的系统参数作为雷达探测系统的工作参数时，雷达探测系统可以达到区分两种不同物质对应的雷达回波信号的探测能力，从而，提高星载雷达探测系统的探测精度。
在一种实现方式中，所述第一获取模块1210用于获取第一对应关系，包括：
根据所述第一目标探测物质的介电常数获取所述第一目标探测物质对应的第一后向散射系数信息；
根据所述第二目标探测物质的介电常数获取所述第二目标探测物质对应的第二后向散射系数信息；
根据所述系统参数确定所述雷达探测系统的噪声等效后向散射系数；
根据所述第一后向散射系数信息、所述第二后向散射系数信息和所述噪声等效后向散射系数获取所述第一对应关系。
在一种实现方式中，所述第一获取模块1210还用于：
根据所述第一目标探测物质的第一系数和第二系数获取所述第一目标探测物质的介电常数；
根据所述第二目标探测物质的第一系数和第二系数获取所述第二目标探测物质的介电常数；
其中，所述第一系数为水平极化回波信号对应的后向散射系数，所述第二系数为垂直极化回波信号对应的后向散射系数。
在一种实现方式中，所述第二处理模块1240用于根据所述系统函数和所述系统函数的约束条件获取所述系统参数中的目标参数，包括：
根据所述雷达探测系统的参数值集合确定所述系统函数的函数值；
确定所述系统函数的函数值不符合所述约束条件时，调整所述参数值集合中的参数值，使得所述系统函数的函数值符合所述约束条件；
确定所述系统函数的函数值符合所述约束条件时，根据所述参数值集合中的参数值确定所述系统参数中的目标参数。
在一种实现方式中，所述系统参数包括第一类型参数和第二类型参数，所述第二处理模块1240用于根据所述系统函数和所述系统函数的约束条件获取所述系统参数中的目标参数，包括：
根据所述第一类型参数的参数值和所述约束条件，确定是否存在符合所述约束条件的第二类型参数的参数值；
确定不存在符合所述约束条件的第二类型参数的参数值时，调整所述第一类型参数的参数值；根据所述第一类型参数的参数值的调整结果和所述约束条件，确定是否存在符合所述约束条件的第二类型参数的参数值；
确定存在符合所述约束条件的第二类型参数的参数值时，将所述第一类型参数的参数值和所述第二类型参数的参数值确定为所述系统参数中的目标参数。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不作详细阐述说明。
基于前述实施例相同的技术构思，参见图13，本申请实施例提供的一种电子设备1300，包括：存储器1301和处理器1302；其中，
存储器1301，用于存储计算机程序和数据；
处理器1302，用于执行存储器中存储的计算机程序，以实现上述实施例的任意一种雷达探测方法。
在实际应用中，上述存储器1301可以是易失性存储器(volatile memory)，例如RAM；或者非易失性存储器(non-volatile memory)，例如ROM，快闪存储器(flash memory)，硬盘(Hard Disk Drive，HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)；或者上述种类的存储器的组合，并向处理器1302提供指令和数据。
上述处理器1302可以为ASIC、DSP、DSPD、PLD、FPGA、CPU、控制器、微控制器、微处理器中的至少一种。可以理解地，对于不同的增强现实云平台，用于实现上述处理器功能的电子器件还可以为其它，本申请实施例不作具体限定。
本申请所提供的几个方法实施例中所揭露的方法，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的方法实施例。
本申请所提供的几个方法或设备实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的方法实施例或设备实施例。
应理解，说明书中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者，本申请上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(例如，个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种雷达探测方法，其特征在于，包括：
获取第一对应关系，所述第一对应关系为雷达探测系统的系统参数与对比度信息的对应关系，所述对比度信息用于确定第一目标探测物质和第二目标探测物质的对比度；
获取第二对应关系，所述第二对应关系为所述雷达探测系统的系统参数与所述雷达探测系统的辐射分辨率信息的对应关系；
根据所述第一对应关系和所述第二对应关系确定所述雷达探测系统的系统函数；
根据所述系统函数和所述系统函数的约束条件获取所述系统参数的参数值，所述约束条件为所述雷达探测系统的辐射分辨率小于所述对比度；
根据所述雷达探测系统的系统参数的参数值进行雷达探测。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取第一对应关系，包括：
根据所述第一目标探测物质的介电常数获取所述第一目标探测物质对应的第一后向散射系数信息；
根据所述第二目标探测物质的介电常数获取所述第二目标探测物质对应的第二后向散射系数信息；
根据所述系统参数确定所述雷达探测系统的噪声等效后向散射系数；
根据所述第一后向散射系数信息、所述第二后向散射系数信息和所述噪声等效后向散射系数获取所述第一对应关系。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述第一目标探测物质的第一系数和第二系数获取所述第一目标探测物质的介电常数；
根据所述第二目标探测物质的第一系数和第二系数获取所述第二目标探测物质的介电常数；
其中，所述第一系数为水平极化回波信号对应的后向散射系数，所述第二系数为垂直极化回波信号对应的后向散射系数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述系统函数和所述系统函数的约束条件获取所述系统参数的参数值，包括：
根据所述雷达探测系统的参数值集合确定所述系统函数的函数值；
确定所述系统函数的函数值不符合所述约束条件时，调整所述参数值集合中的参数值，使得所述系统函数的函数值符合所述约束条件；
确定所述系统函数的函数值符合所述约束条件时，根据所述参数值集合中的参数值确定所述系统参数的参数值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述系统参数包括第一类型参数和第二类型参数，所述根据所述系统函数和所述系统函数的约束条件获取所述系统参数的参数值，包括：
根据所述第一类型参数的参数值和所述约束条件，确定是否存在符合所述约束条件的第二类型参数的参数值；
确定不存在符合所述约束条件的第二类型参数的参数值时，调整所述第一类型参数的参数值；根据所述第一类型参数的参数值的调整结果和所述约束条件，判断是否存在符合所述约束条件的第二类型参数的参数值；
确定存在符合所述约束条件的第二类型参数的参数值时，将所述第一类型参数的参数值和所述第二类型参数的参数值确定为所述系统参数的参数值。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一目标探测物质的物质成分为水冰或者风化层和水冰的混合物；所述第二目标探测物质的物质成分为所述风化层。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述雷达系统的系统参数包括以下参数中的任一项：
卫星高度、卫星速度、雷达入射角、雷达波长、平均发射功率、接收机噪声系数、多视数、系统损耗、网络温度、信号带宽、载波频率。
8.一种雷达探测装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取第一对应关系，所述第一对应关系为雷达探测系统的系统参数与对比度信息的对应关系，所述对比度信息用于确定第一目标探测物质和第二目标探测物质的对比度；
第二获取模块，用于获取第二对应关系，所述第二对应关系为所述雷达探测系统的系统参数与所述雷达探测系统的辐射分辨率信息的对应关系；
第一处理模块，用于根据所述第一对应关系和所述第二对应关系确定所述雷达探测系统的系统函数；
第二处理模块，用于根据所述系统函数和所述系统函数的约束条件获取所述系统参数的参数值，所述约束条件为所述雷达探测系统的辐射分辨率小于所述对比度；
探测模块，用于根据所述雷达探测系统的系统参数的参数值进行雷达探测。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中的计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。
10.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115173586A (zh) * 2022-08-09 2022-10-11 云南大学 一种远场无线充电调度方法及系统

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103605166A (zh) * 2013-11-11 2014-02-26 中国科学院电子学研究所 利用双频雷达探测地下冰层的方法
CN105093203A (zh) * 2015-08-31 2015-11-25 中国科学院电子学研究所 星体次表层遥感探测雷达回波模拟及参数反演方法
CN106164705A (zh) * 2014-12-19 2016-11-23 中国科学院电子学研究所 采用一发多收雷达探测地外固态星体地质结构的方法与系统
RU2667695C1 (ru) * 2017-07-25 2018-09-24 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук Способ зондирования лунного грунта
CN108761406A (zh) * 2018-05-17 2018-11-06 中国气象局气象探测中心 天气雷达的性能优化评估仿真系统
CN109581383A (zh) * 2019-01-17 2019-04-05 中国人民解放军61741部队 各向异性海面雷达后向散射模拟方法及系统
CN109782278A (zh) * 2019-01-08 2019-05-21 上海卫星工程研究所 干涉合成孔径雷达高度计波束中心指向设计方法及系统
CN111693992A (zh) * 2020-06-22 2020-09-22 中国科学院国家空间科学中心 一种适用于月壤分层雷达探测正演模拟的方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103605166A (zh) * 2013-11-11 2014-02-26 中国科学院电子学研究所 利用双频雷达探测地下冰层的方法
CN106164705A (zh) * 2014-12-19 2016-11-23 中国科学院电子学研究所 采用一发多收雷达探测地外固态星体地质结构的方法与系统
CN105093203A (zh) * 2015-08-31 2015-11-25 中国科学院电子学研究所 星体次表层遥感探测雷达回波模拟及参数反演方法
RU2667695C1 (ru) * 2017-07-25 2018-09-24 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук Способ зондирования лунного грунта
CN108761406A (zh) * 2018-05-17 2018-11-06 中国气象局气象探测中心 天气雷达的性能优化评估仿真系统
CN109782278A (zh) * 2019-01-08 2019-05-21 上海卫星工程研究所 干涉合成孔径雷达高度计波束中心指向设计方法及系统
CN109581383A (zh) * 2019-01-17 2019-04-05 中国人民解放军61741部队 各向异性海面雷达后向散射模拟方法及系统
CN111693992A (zh) * 2020-06-22 2020-09-22 中国科学院国家空间科学中心 一种适用于月壤分层雷达探测正演模拟的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
丁春雨 等: "雷达探测技术在探月中的应用", 《天文研究与技术》 *
杜宇 等: "月球水冰赋存形态分析及原位探测展望", 《航天器环境工程》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115173586A (zh) * 2022-08-09 2022-10-11 云南大学 一种远场无线充电调度方法及系统

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