一、系統概述
北京七維航測科技發展有限公司為航天某研究所和某國家重點大學提供一套SAR航空攝影平臺系統。
合成孔徑雷達SAR(Synthetic Aperture Radar)成像技術在軍事和國民經濟中發揮著重要作用。SAR成像軟件平臺在國外已逐漸成熟,SAR具有探測范圍廣、提供信息快,并可獲得地面靜止及運動目標的高分辨成像,以及全天候、全天時、目標識別能力強等優點。尤其受到主要軍事國家的重視。
SAR用于航空拍攝時, 為了提高SAR航空成像質量,需要飛機提供穩定的成像平臺,但飛機在飛行過程中受到各種外界因素的影響,使其偏離標稱航線,產生運動誤差,使SAR回波信號產生畸變,影響SAR成像質量。成像過程中最主要的問題是確定目標在天線波束內的位置,即SAR發射每一脈沖時刻與目標的相對位置,而天線穩定性將直接影響天線波束的方向,所以SAR成像中對天線的穩定性有嚴格的要求,以保證成像質量。
如果能在成像算法上對SAR平臺進行補償,則使得SAR的成像率高,且成像質量直觀,科研效率提高。
二、系統功能
由SPAN(同步位置姿態導航)系統提供信息,可構成天線伺服平臺系統,以保持天線姿態的穩定。SPAN(同步位置姿態導航)技術集合了兩種不同但又互為補充的技術:GNSS定位技術和慣性導航技術。SPAN系統由NovAtel ProPak-V3接收機和慣性測量單元(IMU)組成。通過使用高精度GPS解算,建立IMU誤差模型;相反,INS解算的連續性和相對精度加快了GPS信號重捕和RTK解算精度。

圖1.系統的應用框圖
通過復雜的坐標轉換可以將計算出SAR天線和SAR穩定平臺之間的轉換關系為下式:

(公式中詳細符號說明請聯系公司技術部)

圖2.SPAN系統的外觀圖
三、系統性能指標
a) 單點定位精度:單頻1.8m,雙頻1.5m;
b) X、Y、Z三方向速度精度:0.02m/s RMS;
c) 航向精度:0.041°RMS;
d) 橫滾/俯仰:0.015°RMS;
e) 數據更新率:最大200hz;
f) 工作溫度:-40°~70°;
g) 存儲溫度:-40°~85°;