CN117239418B - 星载雷达二维波束扫描控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种星载雷达二维波束扫描控制方法，方法包括：确定二维波束在方位向扫描的角速度；确定二维波束在距离向扫描的角速度；基于二维波束扫描的角度的范围确定观测斜角，角度包括方位向扫描角和距离向下视角；确定回波窗长度；以及基于回波窗长度，确定二维波束扫描的采样数据；星载雷达发出的二维波束的扫描过程中，控制至少包括二维波束在方向位扫描的角速度、二维波束在距离向扫描的角速度、观测斜角、回波窗长度以及基于采样数据在内的雷达扫描控制信息，以使得星载雷达进行二维波束扫描。本申请还公开了一种星载雷达二维波束扫描控制装置、电子设备及可读存储介质。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域，特别涉及一种星载雷达二维波束扫描控制方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
星载合成孔径雷达作为一项主要的空间地球观察技术，无论在任何天气条件下，无论白天还是黑夜，都能对地面目标进行高清晰度成像，在国防和民用方面都得到了广泛的运用。由于斜视雷达具有方位向扫描角度可以灵活调整的特性，斜视雷达不仅能够在不改变飞行轨迹的情况下对不同方向的目标进行观测，而且能够实现对特定区域的重复观测，有助于目标检测和识别的准确性。雷达系统的两个关键性能指标是几何分辨率和测绘带宽，然而，由于天线面积的最小限制，传统的雷达系统往往难以同时获得高分辨率和宽测绘带的图像。二维波束扫描模式是斜视雷达实现宽测绘带成像的核心技术，该技术采用距离向和方位向的二维波束扫描，其中距离向波束扫描有助于形成大测绘带，方位向波束扫描则可确保高分辨率，二维波束扫描模式有效弥补了传统斜视滑动聚束模式成像区域较小的不足。
尽管二维波束扫描模式有效提升了成像质量，但是在斜视雷达中，仍然存在以下问题急需优化解决。由于现有的斜视雷达不存在距离向波束扫描角度的捷变，导致非均匀采样和回波窗长度控制困难，从而影响成像质量，因此，现有的斜视雷达尤其对于复杂地形和动态目标的适应能力较弱，导致成像区域与目标地形不匹配，降低了成像的实用性。
发明内容
为了解决现有技术的上述技术问题，本申请实施例的目的在于提供一种星载雷达二维波束扫描控制方法、装置、电子设备及存储介质。
根据本申请第一方面提供的星载雷达二维波束扫描控制方法，所述方法包括：
确定二维波束在方位向扫描的角速度；
确定二维波束在距离向扫描的角速度；
基于二维波束扫描的角度的范围确定观测斜角，所述角度包括方位向扫描角和距离向下视角；
确定回波窗斜距的最大值，将最大值确定为回波窗长度；
基于所述回波窗长度，确定二维波束扫描的采样数据；以及
所述星载雷达发出的二维波束的扫描过程中，控制至少包括所述二维波束在方向位扫描的角速度、所述二维波束在距离向扫描的角速度、所述观测斜角、所述回波窗长度以及基于所述采样数据在内的雷达扫描控制信息，以使得星载雷达进行二维波束扫描。
根据本申请的一个实施例，所述确定二维波束在方位向扫描的角速度，包括：
确定二维波束扫描过程的中心时刻的雷达和目标之间的斜距；
基于所述中心时刻的雷达和目标之间的斜距和雷达观测过程的中心时刻的位置，确定雷达观测过程的中心时刻的方位向扫描角；
基于所述雷达观测过程的中心时刻的方位向扫描角，确定二维波束扫描的分辨率改善因子；以及
基于所述分辨率改善因子，确定二维波束在方位向扫描的角速度。
根据本申请的一个实施例，所述确定二维波束在距离向扫描的角速度，包括：
基于所述分辨率改善因子确定场景长度；
基于所述场景长度确定二维波束扫描时间；
基于所述雷达观测过程的中心时刻的方位向扫描角、距离向波束扫描角速度以及二维波束工作扫描时间，确定二维波束扫描的角度范围；
基于所述二维波束扫描的角度范围，确定二维波束扫描的起始时刻的距离向下视角和终止时刻的距离向下视角；以及
基于二维波束扫描的起始时刻的距离向下视角、终止时刻的距离向下视角以及二维波束扫描时间，确定二维波束在距离向扫描的角速度。
根据本申请的一个实施例，基于二维波束扫描的角度的范围确定观测斜角，所述角度包括方位向扫描角和距离向下视角。
根据本申请的一个实施例，确定回波窗斜距的最大值，将最大值确定为回波窗长度，包括：
确定雷达二维波束扫描的近端距离向下视角和远端距离向下视角；
基于所述近端距离向下视角和远端距离向下视角，确定雷达二维波束的近端入射角和远端入射角；
基于所述近端入射角和远端入射角，确定近端地心角和远端地心角；
基于所述近端地心角和远端地心角，确定雷达二维波束扫描的近端斜距和远端斜距；以及
基于所述近端斜距和远端斜距，确定回波窗长度。
根据本申请的一个实施例，基于所述回波窗长度，确定二维波束扫描的采样数据，包括：
基于脉冲重复频率以及近端斜距，确定采样起始时间。
根据本申请的一个实施例，基于所述回波窗长度，确定二维波束扫描的采样数据，包括：
基于所述脉冲重复频率以及回波窗长度，确定采样数量。
根据本申请第二方面提供的星载雷达二维波束扫描控制装置，该包括：
方位向角速度获取模块，确定二维波束在方位向扫描的角速度；
距离向角速度获取模块，确定二维波束在距离向扫描的角速度；
观测斜角范围获取模块，基于二维波束扫描的角度的范围确定观测斜角，所述角度包括方位向扫描角和距离向下视角；
回波窗长度获取模块，确定回波窗斜距的最大值，将最大值确定为回波窗长度；以及
采样决策模块，基于所述回波窗长度，确定二维波束扫描的采样数据；
所述星载雷达发出的二维波束的扫描过程中，至少基于所述二维波束在方向位扫描的角速度、所述二维波束在距离向扫描的角速度、所述观测斜角、所述回波窗长度以及基于所述采样数据在内的雷达扫描控制信息，进行二维波束扫描。
根据本申请第三方面提供的电子设备，所述电子设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有可执行程序，所述存储器执行所述可执行程序以进行如上述任意一项所述的星载雷达二维波束扫描控制方法。
根据本申请第四方面提供的存储介质，所述存储介质承载有一个或者多个确定机程序，所述一个或者多个确定机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的星载雷达二维波束扫描控制方法。
本申请提供的星载雷达二维波束扫描控制方法，通过确定距离向波束扫描角速度和方位向波束扫描角速度，让雷达系统能够在保持高分辨率的同时，有效地覆盖到所有的目标区域，提高雷达系统的扫描效率和性能，实现了大测绘带和高分辨率的匹配，而且有效地解决了传统斜视SAR中可能出现的成像区域与目标地形不匹配的问题。
附图说明
图1为本申请一个实施例的星载雷达二维波束扫描控制方法流程图；
图2为本申请一个实施例的确定二维波束在方位向扫描的角速度的方法流程图；
图3为本申请一个实施例的确定二维波束在距离向扫描的角速度的方法流程图；
图4为本申请一个实施例的确定回波窗长度的方法流程图；
图5为本申请实施例的星载雷达二维波束扫描控制装置结构示意图；
图6为本申请又一个实施例的星载雷达二维波束扫描场景示意图。
附图标记：
1000、星载雷达二维波束扫描控制装置；1001、方位向角速度获取模块；1002、距离向角速度获取模块；1003、观测斜角范围获取模块；1004、回波窗长度获取模块；1005、采样决策模块；1100、总线；1200、处理器；1300、存储器；1400、其他电路。
具体实施方式
此处参考附图描述本申请的各种方案以及特征。
应理解的是，可以对此处申请的实施例做出各种修改。因此，上述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本申请的范围和精神内的其他修改。
包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且与上面给出的对本申请的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本申请的原理。
通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本申请的这些和其它特性将会变得显而易见。
还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本申请进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本申请的很多其它等效形式。
当结合附图时，鉴于以下详细说明，本申请的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。
此后参照附图描述本申请的具体实施例；然而，应当理解，所申请的实施例仅仅是本申请的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本申请模糊不清。因此，本文所申请的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本申请。
本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”，其均可指代根据本申请的相同或不同实施例中的一个或多个。
为了便于理解本申请的星载雷达二维波束扫描控制方法，结合图6，介绍星载雷达二维波束扫描的场景。如图6所示，星载雷达在运行轨迹上运行，卫星垂直于地面的点为星下点，地面上有观测的目标场景，星下点连线与目标场景之间形成的角度为观测斜角α，vs为雷达沿轨道方向的运动速度，θsq二维波束的方位向扫描角，θa为二维波束的距离向扫描角，H为卫星轨道高度,ωr为二维波束在距离向的扫描的角速度。图6所示的雷达可以为斜视雷达，该场景可以为斜视SAR二维波束扫描场景。
本申请实施方式提供了一种星载雷达二维波束扫描控制方法。如图1所示，星载雷达二维波束扫描控制方法可以包括以下步骤。
步骤S101、确定二维波束在方位向扫描的角速度；
步骤S102、确定二维波束在距离向扫描的角速度；
步骤S103、基于二维波束扫描的角度范围确定观测斜角，角度包括方位向扫描角和距离向下视角；
步骤S104、确定回波窗斜距的最大值，将最大值确定为回波窗长度；
步骤S105、基于回波窗长度，确定二维波束扫描的采样数据；
星载雷达发出的二维波束的扫描过程中，控制至少包括上述二维波束在方向位扫描的角速度、二维波束在距离向扫描的角速度、观测斜角、回波窗长度以及基于采样数据在内的星载雷达扫描控制信息，以使得雷达进行二维波束扫描。
本申请提供的星载雷达二维波束扫描控制方法，通过确定距离向波束扫描角速度和方位向波束扫描角速度，让雷达系统能够在保持高分辨率的同时，有效地覆盖到所有的目标区域，提高雷达系统的扫描效率和性能，实现了大测绘带和高分辨率的匹配，而且有效地解决了传统斜视SAR中可能出现的成像区域与目标地形不匹配的问题。
下面对本申请实施方式中载雷达二维波束扫描控制方法的各个步骤进行具体介绍。
根据本申请的一个实施例，上述步骤S100的计算二维波束在方位向扫描的角速度，可以包括以下步骤。
步骤S1011、确定二维波束扫描过程的中心时刻的雷达和目标之间的斜距。
作为示例，确定二维波束扫描过程的中心时刻的雷达和目标之间的斜距Rc，具体方法如下。
假设在地固坐标系下，卫星的位置是(xsatellite,ysatellite,zsatellite)，中心时刻的目标位置为(xtarget,ytarget,ztarget)，可以通过以下两个步骤计算二维波束扫描过程的中心时刻的雷达和目标之间的斜距Rc。
首先，计算雷达和目标之间的距离向量，计算方法如下：
然后，计算二维波束扫描过程的中心时刻的雷达和目标之间的斜距，计算方法如下:
步骤S1012、基于中心时刻雷达和目标之间的斜距和雷达观测过程的中心时刻的位置，确定雷达观测过程的中心时刻的方位向扫描角。
作为示例，基于二维波束扫描过程的中心时刻的雷达和目标之间的斜距Rc、雷达观测观测过程的中心时刻位置的Δy，确定雷达观测过程中的中心时刻的方位向扫描角θsq,c，具体计算方法如下:
步骤S1013、基于雷达观测过程的中心时刻的方位向扫描角，确定二维波束扫描的分辨率改善因子。
作为示例，基于雷达观测过程中的中心时刻的方位向扫描角θsq,c，计算二维波束扫描模式的分辨率改善因子A，计算方法如下。
首先，计算方位向分辨率ρa，计算方法如下：
其中，已知λ是波长，vs是雷达沿轨道方向的运动速度，vg是雷达天线波束在地面投影方向上的移动速度，θsq,c为雷达观测过程中的中心时刻的方位向扫描角。
然后，基于方位向分辨率ρa计算分辨率改善因子A，计算方法如下：
其中，已知La是雷达方位向天线长度，系数k代表一个常数，系数k的取值可例如为1.2，系数k的取值也可以是1.2附近的其他数值。
步骤S1014、基于分辨率改善因子，确定二维波束在方位向扫描的角速度。
作为示例，基于分辨率改善因子A、雷达观测过程中的中心时刻的方位向扫描角θsq,c，计算二维波束扫描模式方位向波束扫描角速度ωa，具体计算方法如下:
其中，vg是雷达天线波束在地面投影方向上的移动速度。
根据本申请的一个实施方式，在步骤S102中，计算二维波束在距离向扫描的角速度，可以包括以下步骤。
步骤S1021、基于分辨率改善因子确定场景长度。
作为示例，基于分辨率改善因子计算场景长度Lsence，方法如下:
Lsence＝ρa·A·ωa (7)
其中，ρa为方位向分辨率，A为分辨率改善因子，ωa为方位向波束扫描角速度。
步骤S1022、基于场景长度确定二维波束扫描时间。
作为示例，基于场景长度Lsence计算波束工作扫描时间T方法如下：
其中，已知Ba是方位向波束宽度，vg是雷达天线波束在地面投影方向上的移动速度，A为分辨率改善因子。
步骤S1023、基于雷达观测过程的中心时刻的方位向扫描角、距离向波束扫描角速度以及二维波束工作扫描时间，确定二维波束扫描的方位向角度的范围。
作为示例，基于波束工作扫描时间T，计算起始时刻的扫描的方位向扫描角θsq,st和终止时刻的扫描的方位向扫描角θsq,en方法如下：
由此可得出二维波束的扫描角度范围为[θsq,st,θsq,en]。
步骤S1024、基于二维波束扫描的角度范围，确定二维波束扫描的起始时刻的距离向下视角和终止时刻的距离向下视角。
作为示例，基于二维波束扫描的角度范围，确定二维波束扫描的起始时刻的距离向下视角γst，终止时刻的距离向下视角γend，计算方法如下：
其中，γc代表扫描过程的中心时刻的距离向下视角，作为示例，γc计算公式为γc＝arccos(H/Rc)。
步骤S1025、基于二维波束扫描的起始时刻的距离向下视角、终止时刻的距离向下视角以及二维波束扫描时间，确定二维波束在距离向扫描的角速度。
作为示例，基于方位向波束扫描角速度，计算距离向波束扫描角速度ωr方法如下：
其中，已知Ba是方位向波束宽度，vg是雷达天线波束在地面投影方向上的移动速度，A为分辨率改善因子，γst为二维波束扫描的起始时刻的距离向下视角，γend为二维波束扫描的终止时刻的距离向下视角，ωa为方位向波束扫描角速度。在二维波束扫描模式下，距离向扫描角速度与方位向扫描角速度之间存在明显的相互依赖关系，方位向扫描角速度的变化将直接影响距离向扫描角速度的调整。
根据本申请的一个实施方式，上述步骤S103中，基于二维波束扫描的角度的范围确定观测斜角，角度包括方位向扫描角和距离向下视角，方法如下：
γst为二维波束扫描的起始时刻的距离向下视角γst，γend为二维波束扫描的终止时刻的距离向下视角，二维波束扫描的起始时刻的方位向扫描角θsq,st和终止时刻的方位向扫描角θsq,en，可以计算得知观测斜角α∈[αst,αen]，通过观测斜角控制斜距基本保持不变，从而利于以后的拼接，增加一个可以调整的范围，并且不存在非均匀采样的问题。因此，本申请提出的雷达二维波束扫描控制方法，在用于斜视雷达二维波束扫描时，不仅能够提高成像的灵活性和精度，而且通过未来的拼接，有助于对成像区域进行进一步的拓展和扩大，增强对复杂地形和动态目标的适应能力。
本申请通过对方位向波束扫描角速度和距离向波束扫描角速度的精确控制，解决了斜视SAR中的非均匀采样问题。
根据本申请的一个实施例，在步骤S104中，确定回波窗斜距的最大值，将最大值确定为回波窗长度，可包括以下步骤。
步骤S1041、计算雷达二维波束扫描的近端距离向下视角和远端距离向下视角。
作为示例，首先，确定任意时刻的距离向下视角γeq的计算方法如下：
γeq(γ,θsq；θaz)＝cos-1[cosγcos(θsq(t)+θaz(t))] (13)
其中，θaz为方位向波束间隔。
然后，依据上式，计算近端距离向下视角γeq,near，远端距离向下视角γeq,far：
步骤S1042、基于近端距离向下视角和远端距离向下视角，确定雷达二维波束的近端入射角和远端入射角。
作为示例，首先确定雷达波束的入射角θinc的计算方法如下：
其中，Re为地球半径，H为卫星轨道高度。
依据上式，计算近端入射角θinc,near和远端入射角θinc,far为：
步骤S1043、基于近端入射角和远端入射角，确定近端地心角和远端地心角。
作为示例，首先确定地心角β(t)的计算方法如下：
β(γ,θsq；θaz)＝θinc(γ,θsq；θaz)+θaz-γeq(γ,θsq；θaz) (17)
依据上式，基于近端入射角θinc,near和远端入射角θinc,far，计算近端地心角βnear和远端地心角βfar：
其中，θaz为方位向波束间隔。
步骤S1044、基于近端地心角和远端地心角，确定雷达二维波束扫描的近端斜距和远端斜距。
作为示例，首先，根据地心角β(t)，确定任意时刻的斜距R(γ,θsq；θa)的计算方法如下：
然后，基于上述公式以及近端地心角βnear和远端地心角βfar，计算雷达二维波束扫描的近端斜距Rnear和远端斜距Rfar的方法如下：
步骤S1045、基于近端斜距和远端斜距，确定回波窗长度。
作为示例，基于近端斜距Rnear和远端斜距Rfar，计算回波窗长度ΔR。基于近端斜距Rnear和远端斜距Rfar进行计算时，可保证计算得到的回波窗斜距最大，将该最大值作为回波窗长度ΔR，计算方法如下：
ΔR＝Rfar(γ,θsq,end；θaz)-Rnear(γ,θsq,st；θaz) (21)
本申请提出的二维波束扫描控制方法，不仅可以确保回波窗长度的稳定，降低了数据处理的复杂性，而且可以显著提高成像质量和系统的灵活性。
根据本申请的一个实施例，步骤S105中，基于回波窗长度，确定二维波束扫描的采样数据，可包括：步骤S1051、基于脉冲重复频率以及近端斜距，确定采样起始时间。
作为示例，首先确定脉冲重复频率PRF，方法如下：
其中，已知方位向天线长度La，和在星载雷达条件下一般为1.3～1.8之间的过采样率αs。
然后，根据脉冲重复频率PRF和近端斜距Rnear(γ,θsq,st；θaz)计算采样起始时间τst：
根据本申请的一个实施例，步骤S105中，基于回波窗长度，确定二维波束扫描的采样数据，还可以包括：步骤S1052、基于脉冲重复频率以及回波窗长度，确定采样数量。
作为示例，为确保采样点数足够，计算采样点数Nr：
其中fs是采样频率，γp为发射脉冲时间，Nr为采样点数，由于快速傅里叶变换(FFT)输入数据的长度为2的幂次数量时效率最高，所以Nr的取值一般为2的n次方。
本申请的斜视SAR二维波束扫描控制方法，可以根据实际的观测斜角，动态地调整距离向波束扫描角速度(即二维波束的距离向扫描角)，距离向波束扫描角速度(二维波束的方位向扫描角速度)以及斜距等参数，具有很好的适应性和灵活性，实现与目标地形匹配的成像区域。这使得斜视SAR二维波束扫描模式能够适应更广泛的应用场景，例如地形测绘、城市规划、环境监测等。
通过本申请确定的二维波束在方位向扫描的角速度(即方位向波束的角速度)、二维波束在距离向扫描的角速度(即距离向波束的角速度)、观测斜角、回波窗长度、二维波束扫描的采样数据，可以作为雷达二维波束扫描的控制参数信息，将该参数作为雷达扫描控制方法的参数，可用于宽测绘带的星载SAR系统，本申请的二维波束扫描控制方法，可用于斜视SAR。
图5是根据本申请的一个实施方式的星载雷达二维波束扫描控制装置结构示意图。如图5所示，该装置1000包括方位向角速度获取模块1001、距离向角速度获取模块1002、观测斜角获取模块1003、回波窗长度获取模块1004和采样决策模块1005。方位向角速度获取模块1001计算二维波束在方位向扫描的角速度，距离向角速度获取模块1002计算二维波束在距离向扫描的角速度，观测斜角范围获取模块1003基于二维波束扫描的角度范围确定观测斜角，角度包括方位向扫描角和距离向下视角，回波窗长度获取模块1004计算回波窗斜距的最大值，将最大值确定为回波窗长度，采样决策模块1005基于回波窗长度，确定二维波束扫描的采样数据。星载雷达发出的二维波束的扫描过程中，至少基于二维波束在方向位扫描的角速度、二维波束在距离向扫描的角速度、观测斜角、回波窗长度以及基于采样数据在内的雷达扫描控制信息，进行二维波束扫描。
需要说明的是，本实施方式提供的星载雷达二维波束扫描控制装置2000的各个模块的实施细节，对应于本申请图1实施方式的星载雷达二维波束扫描控制方法，此处不再赘述。
根据本申请的一个实施例，还提供一种电子设备，该电子设备包括处理器和存储器，存储器中存储有可执行程序，存储器执行可执行程序以进行上述图1实施例的任一星载雷达二维波束扫描控制方法。
根据本申请提供的存储介质，存储介质承载有一个或者多个计算机程序，一个或者多个计算机程序被处理器执行时实现上述图1实施例的任一星载雷达二维波束扫描控制方法。
图5示出了采用处理系统的硬件实现方式的星载雷达二维波束扫描控制装置示例图。星载雷达二维波束扫描控制装置分别可以包括执行上述流程图中各个或几个步骤的相应模块。因此，可以由相应模块执行上述流程图中的每个步骤或几个步骤，并且该装置可以包括这些模块中的一个或多个模块。模块可以是专门被配置为执行相应步骤的一个或多个硬件模块、或者由被配置为执行相应步骤的处理器来实现、或者存储在计算机可读介质内用于由处理器来实现、或者通过某种组合来实现。
该硬件结构可以利用总线架构来实现。总线架构可以包括任何数量的互连总线和桥接器，这取决于硬件的特定应用和总体设计约束。总线1100将包括一个或多个处理器1200、存储器1300和/或硬件模块的各种电路连接到一起。总线1100还可以将诸如外围设备、电压调节器、功率管理电路、外部天线等的各种其他电路1400连接。
总线1100可以是工业标准体系结构(ISA，Industry Standard Architecture)总线、外部设备互连(PCI，Peripheral Component)总线或扩展工业标准体系结构(EISA，Extended Industry Standard Component)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，该图中仅用一条连接线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
上述处理器1200可以是通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，可编程逻辑器件(programmablelogic device，PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(complexprogrammable logic device，CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gatearray，FPGA)，通用阵列逻辑(generic array logic,简称GAL)或其任意组合。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施方式所属技术领域的技术人员所理解。处理器执行上文所描述的各个方法和处理。例如，本申请中的方法实施方式可以被实现为软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储器。在一些实施方式中，软件程序的部分或者全部可以经由存储器和/或通信接口而被载入和/或安装。当软件程序加载到存储器并由处理器执行时，可以执行上文描述的方法中的一个或多个步骤。备选地，在其他实施方式中，处理器可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行上述方法之一。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，可以具体实现在任何可读存储介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。
就本说明书而言，“可读存储介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。可读存储介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式只读存储器(CDROM)。另外，可读存储介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得程序，然后将其存储在存储器中。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施方式方法的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，的程序可以存储于一种可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施方式的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施方式中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块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，也可以存储在一个可读存储介质中。存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式/方式”、“一些实施方式/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施方式/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须的是相同的实施方式/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施方式/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施方式/方式或示例以及不同实施方式/方式或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本申请，而并非是对本申请的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本申请的范围内。
Claims (6)
1.一种星载雷达二维波束扫描控制方法，其特征在于，包括：
确定二维波束在方位向扫描的角速度，包括：确定二维波束扫描过程的中心时刻的雷达和目标之间的斜距；基于所述中心时刻的雷达和目标之间的斜距和雷达观测过程的中心时刻的位置，确定雷达观测过程的中心时刻的方位向扫描角；基于所述雷达观测过程的中心时刻的方位向扫描角，确定二维波束扫描的分辨率改善因子；以及基于所述分辨率改善因子，确定二维波束在方位向扫描的角速度；
确定二维波束在距离向扫描的角速度，包括：基于所述分辨率改善因子确定场景长度；基于所述场景长度确定二维波束扫描时间；基于所述雷达观测过程的中心时刻的方位向扫描角、距离向波束扫描角速度以及二维波束工作扫描时间，确定二维波束扫描的角度范围；基于所述二维波束扫描的角度范围，确定二维波束扫描的起始时刻的距离向下视角和终止时刻的距离向下视角；以及基于二维波束扫描的起始时刻的距离向下视角、终止时刻的距离向下视角以及二维波束扫描时间，确定二维波束在距离向扫描的角速度；
基于二维波束扫描的角度的范围确定观测斜角，所述角度包括方位向扫描角和距离向下视角；
确定回波窗斜距的最大值，将最大值确定为回波窗长度，包括：
确定雷达二维波束扫描的近端距离向下视角和远端距离向下视角；基于所述近端距离向下视角和远端距离向下视角，确定雷达二维波束的近端入射角和远端入射角；基于所述近端入射角和远端入射角，确定近端地心角和远端地心角；基于所述近端地心角和远端地心角，确定雷达二维波束扫描的近端斜距和远端斜距；以及基于所述近端斜距和远端斜距，确定回波窗长度；
基于所述回波窗长度，确定二维波束扫描的采样数据；以及
所述星载雷达发出的二维波束的扫描过程中，控制至少包括所述二维波束在方向位扫描的角速度、所述二维波束在距离向扫描的角速度、所述观测斜角、所述回波窗长度以及基于所述采样数据在内的雷达扫描控制信息，以使得星载雷达进行二维波束扫描。
2.根据权利要求1所述的星载雷达二维波束扫描控制方法，其特征在于，基于所述回波窗长度，确定二维波束扫描的采样数据，包括：
基于脉冲重复频率以及近端斜距，确定采样起始时间。
3.根据权利要求1所述的星载雷达二维波束扫描控制方法，其特征在于，基于所述回波窗长度，确定二维波束扫描的采样数据，包括：
基于所述脉冲重复频率以及回波窗长度，确定采样数量。
4.一种星载雷达二维波束扫描控制装置，其特征在于，包括：
方位向角速度获取模块，确定二维波束在方位向扫描的角速度，包括：确定二维波束扫描过程的中心时刻的雷达和目标之间的斜距；基于所述中心时刻的雷达和目标之间的斜距和雷达观测过程的中心时刻的位置，确定雷达观测过程的中心时刻的方位向扫描角；基于所述雷达观测过程的中心时刻的方位向扫描角，确定二维波束扫描的分辨率改善因子；以及基于所述分辨率改善因子，确定二维波束在方位向扫描的角速度；
距离向角速度获取模块，确定二维波束在距离向扫描的角速度，包括：基于所述分辨率改善因子确定场景长度；基于所述场景长度确定二维波束扫描时间；基于所述雷达观测过程的中心时刻的方位向扫描角、距离向波束扫描角速度以及二维波束工作扫描时间，确定二维波束扫描的角度范围；基于所述二维波束扫描的角度范围，确定二维波束扫描的起始时刻的距离向下视角和终止时刻的距离向下视角；以及基于二维波束扫描的起始时刻的距离向下视角、终止时刻的距离向下视角以及二维波束扫描时间，确定二维波束在距离向扫描的角速度；
观测斜角范围获取模块，基于二维波束扫描的角度的范围确定观测斜角，所述角度包括方位向扫描角和距离向下视角；
回波窗长度获取模块，确定回波窗斜距的最大值，将最大值确定为回波窗长度，包括：确定雷达二维波束扫描的近端距离向下视角和远端距离向下视角；基于所述近端距离向下视角和远端距离向下视角，确定雷达二维波束的近端入射角和远端入射角；基于所述近端入射角和远端入射角，确定近端地心角和远端地心角；基于所述近端地心角和远端地心角，确定雷达二维波束扫描的近端斜距和远端斜距；以及基于所述近端斜距和远端斜距，确定回波窗长度；以及
采样决策模块，基于所述回波窗长度，确定二维波束扫描的采样数据；
所述星载雷达发出的二维波束的扫描过程中，至少基于所述二维波束在方向位扫描的角速度、所述二维波束在距离向扫描的角速度、所述观测斜角、所述回波窗长度以及基于所述采样数据在内的雷达扫描控制信息，进行二维波束扫描。
5.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有可执行程序，所述存储器执行所述可执行程序以进行如权利要求1至3任意一项所述的星载雷达二维波束扫描控制方法。
6.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质承载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被处理器执行时实现权利要求1至3中任一项所述的星载雷达二维波束扫描控制方法。
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