具有用于延长持续时间目标成像的聚光灯模式的卫星的制作方法

背景技术：

1、合成孔径雷达(sar)系统可以通过其脉冲波形的性质获得距离分辨率。方位(沿轨道)分辨率是通过在一定角度范围内查看地面地点或地球上的目标区域来构建的。通常，sar获得比距离(边到边)分辨率更精细的方位分辨率。该更精细的分辨率被一起平均以使得像素具有与距离分辨率相同的尺寸，但是具有更好的信噪比。这被称为多视。

2、sar系统的操作者一直致力于改进卫星影像能够提供的信息的准确性和范围。

3、下面描述的本发明的一些实施例解决了这些问题中的一些问题。然而，本发明不限于这些问题的解决方案，并且本发明的一些实施例解决了其它问题。

技术实现思路

1、提供本技术实现要素：以简化形式介绍一些概念，这些概念将在下面的详细描述中进一步描述。本发明内容不旨在鉴定要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于确定要求保护的主题的范围。

2、本发明的一些实施例提供卫星、地面站、卫星系统或处理原始sar数据的方法，其中使用延长的停留时间来获得原始数据。就卫星而言，延长的停留时间可以通过卫星的机械操纵来实现。

3、在第一方面中，在下文中提供了一种用于在围绕地球的轨道中操作的卫星，包括：推进系统、姿态确定和控制系统“adcs”、一个或多个雷达天线或天线阵列、合成孔径雷达“sar”图像获取设备，以及被配置为向地球上的一个或多个地面站发送信号并从该一个或多个地面站接收信号的通信系统，其中adcs被配置用于在方位方向上机械地操纵卫星以延长停留时间，在该停留时间期间，当卫星在选择的目标上方绕轨道运行时，该目标从卫星可见。

4、adcs可以实现比例如通过电子束操纵可能实现的视角范围更大的视角范围。该能力可通过使用小的灵活卫星来增强，如下文进一步描述。在一些实施例中，该角度范围至少是从-0.75度至+0.75度，该角度范围可以是从-10度至+10度、或从-23度至+23度、或从-30度至+30度、或从-40度至+40度。

5、在一些实施例中，adcs可以被配置为使用机械操纵在方位方向上以高达每秒1度来回转卫星。

6、在另一方面中，在下文中提供了一种用于从围绕地球的轨道中的卫星接收sar数据并处理该数据以形成地球上的目标的一个或多个图像的地面站，该地面站包括至少一个处理器，该至少一个处理器被配置为：从卫星接收原始sar数据，该原始数据包括由从卫星发射的无线电能量脉冲从地球上的目标的反射产生的脉冲记录；其中无线电能量脉冲对应于通过在方位方向上操纵卫星以延长在目标上方的停留时间来实现的在方位方向上的角度范围。

7、地面站处的处理器可被配置为处理来自本文所述的卫星中的任一个卫星的原始sar数据。可以以多种方式处理原始sar数据以提供图像信息，包括但不限于下面将进一步描述的形成多视图像、编译视频序列和对图像进行颜色编码。

8、在另一方面中，提供了一种处理例如从本文所述的卫星中的任一个卫星接收的原始sar数据的方法，该方法可以在地面站处执行。因此，地面站处的计算装备可以被配置为实现本文所述的方法中的任一种方法。

9、本发明的实施例还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质包括例如呈算法形式的指令，当在形成卫星操作系统的一部分的计算系统中实现时，该指令使得系统执行本文所述的方法中的任一种方法。

10、如对技术人员显而易见的，本发明的实施例的不同方面和实施例的特征可以适当地组合，并且可以与本发明的各方面中的任何方面组合。

技术特征：

1.一种用于在围绕地球的轨道中操作的卫星，所述卫星包括：

2.根据权利要求1所述的卫星，其中所述adcs包括一个或多个反作用轮。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的卫星，其中所述adcs被配置为在所述方位方向上在从-0.75度至+0.75度、可选地从-10度至+10度、可选地从-23度至+23度、可选地从-30度至+30度、可选地从-40度至+40度的角度范围内机械地操纵所述卫星。

4.根据任一前述权利要求所述的卫星，其中所述adcs被配置为使用机械操纵以高达1度/秒在所述方位方向上回转所述卫星。

5.根据任一前述权利要求所述的卫星，所述卫星具有小于1000kg、可选地小于500kg、或小于250kg、或小于100kg的总质量。

6.根据任一前述权利要求所述的卫星，其中所述adcs被配置用于高达60秒的停留时间。

7.一种用于从围绕地球的轨道中的卫星接收sar数据并处理所述数据以形成地球上的目标的一个或多个图像的地面站，所述地面站包括至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置为：

8.根据权利要求7所述的地面站，其中所述角度范围是从-0.75度至+0.75度、可选地从-10度至+10度、可选地从-23度至+23度、可选地从-30度至+30度、可选地从-40度至+40度。

9.根据权利要求7或权利要求8所述的地面站，其中所述处理器还被配置为形成所述目标处的相继图视，其中使用来自一系列脉冲的数据来形成每个图视。

10.根据权利要求9所述的地面站，其中所述处理器还被配置为执行对来自一系列脉冲的数据的相干求和，以形成所述目标处的相继图视。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的地面站，其中所述处理器还被配置为执行数据的非相干求和以形成多视图像。

12.根据权利要求9或权利要求10所述的地面站，其中所述处理器还被配置为从所述目标处的所述相继图视形成一个或多个视频序列。

13.根据权利要求12所述的地面站，其中所述相继图视对应于在所述停留时间内的重叠时间段。

14.根据权利要求12或权利要求13所述的地面站，其中所述处理器还被配置为接收对相继图像之间的重叠时段的用户选择和对在预定时间段期间要生成的图像的数量的用户选择中的一者或两者，并且响应于所述用户选择生成所述相继图像。

15.根据权利要求7至10所述的地面站，其中所述处理器还被配置为对所述目标处的相继图视进行颜色编码，以区分对应于不同时间段的图像，并通过对颜色贡献进行求和来将它们组合成一个图像。

16.根据权利要求15所述的地面站，其中不同的颜色跨越可见光谱，由此所述目标内均匀反射的特征呈现灰色。

17.一种卫星成像系统，所述卫星成像系统包括根据权利要求1至6中任一项所述的卫星和根据权利要求7至16中任一项所述的至少一个地面站。

18.一种处理原始sar数据的方法，所述原始sar数据包括由从卫星发射的无线电能量脉冲从地球上的目标的反射产生的脉冲记录，所述方法包括：

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述角度范围为从-0.75度至+0.75度、可选地从-10度至+10度、可选地从-23度至+23度、可选地从-30度至+30度、可选地从-40度至+40度。

20.根据权利要求18或权利要求19所述的方法，所述方法包括对来自一系列脉冲的数据进行相干求和以形成所述目标处的相继图视。

21.根据权利要求18、19或20所述的方法，所述方法包括对数据进行非相干求和以形成多视图像。

22.根据权利要求18至21中任一项所述的方法，所述方法包括从所述目标处的所述相继图视形成一个或多个视频序列。

23.根据权利要求22所述的方法，其中所述相继图视对应于在所述停留时间内的重叠时间段。

24.根据权利要求22或23所述的方法，所述方法包括接收对相继图像之间的重叠时段的用户选择和对在预定时间段期间要生成的图像的数量的用户选择中的一者或两者，并且响应于所述用户选择生成所述相继图像。

25.根据权利要求18至24中任一项所述的方法，所述方法包括对所述目标处的相继图视进行颜色编码，以区分对应于不同时间段的图像，并且通过对颜色贡献进行求和来将它们组合成一个图像。

26.根据权利要求25所述的方法，其中不同的颜色跨越可见光谱，由此所述目标内均匀反射的特征呈现灰色。

27.一种包括指令的计算机可读介质，当在卫星图像处理系统中实现所述指令时，所述指令使得所述系统实现权利要求18至26中任一项所述的方法。

技术总结一种用于在围绕地球的轨道中操作的卫星(140)包括ADCS(131，图1)，该ADCS被配置用于在方位方向上机械地操纵卫星以延长停留时间(1105)，在该停留时间期间，当卫星在选择的目标上方绕轨道运行时，该目标从卫星可见。地面站处的处理器可被配置为处理来自本文所述的卫星中的任一卫星的原始SAR数据。可以以多种方式处理原始SAR数据以提供图像信息，包括但不限于形成多视图像、编译视频序列和对图像进行颜色编码。技术研发人员：D·穆弗,V·伊格纳滕科,M·诺丁汉受保护的技术使用者：冰眼公司技术研发日：技术公布日：2024/4/22