双波段扇形波束圆锥扫描星载微波散射计系统设计

星载微波散射计是目前唯一能够同时全天候、全天时、高精度、高分辨率和短周期测量海洋表面风场矢量的有源微波遥感器,这一能力已在美国Seasat-1[1]、欧空局ERS-1/2[1]、日本ADEOS-1/2[1]、中国HY-2等卫星装载的微波散射计上得到了充分的证明。双波段、扇形波束圆锥扫描星载微波散射计是一种具有国际先进水平的星载微波散射计,具有测风范围大、测量精度高的优点。文章简要分析了该微波散射计的工作原理、总体方案设计、关键技术、及初步性能评估等。     

星载RFSCAT观测数目分析

微波散射计主要有两种体制：一种是固定扇形波束体制，另一种是笔形波束圆锥扫描体制。将两种体制的散射计结合起来，成为一种新的体制的散射计——星载扇形波束圆锥扫描体制散射计（RFSCAT）。这种新型散射计的主要优势在于具有多于其他体制散射计的观测数，因此能提供优于其他散射计的风场反演精度和去风向模糊的可能性。文章首先介绍了扇形波束圆锥扫描散射计（RFSCAT）的基本概念，在此基础上分析扇形波束圆锥扫描散射计的观测数；随后对波束观测到海面分辨单元时的方位角和入射角进行分析；最后结合系统的各项工作参数，给出了观测数仿真分析及其方位角和入射角特性仿真。     

星载微波散射计的定标技术

星载微波散射计是用来测量海面风速和风向的一种遥感设备。系统定标是散射计能够进行精确测量的重要一环。文章介绍了散射计定标技术的相关理论,给出了国外星载微波散射计的定标方法,并作了分析比较。     

扇形波束圆锥扫描微波散射计方位多普勒滤波分辨率分析

星载微波散射计可以提供全球、全天候的海面风场数据,是能够同时测量海面风速和风向的有源微波遥感系统。扇形波束圆锥扫描体制微波散射计是一种新型体制的微波散射计,这类散射计采用多普勒滤波来提高方位分辨率。文章首先介绍了扇形波束圆锥扫描微波散射计的基本概念,在此基础上分析了天线圆锥扫描速度的范围及其对驻留时间的影响;随后结合卫星轨道参数和地球椭球模型,仿真分析了天线扫描区域内的多普勒特性,根据系统参数,仿真分析了方位多普勒滤波后的分辨率。     

我国海洋卫星星载微波散射计

介绍了应用于我国海洋卫星对海面风进行观测的星载微波散射计。文章主要描述了星载微波散射计、系统组成、系统性能及工作情况，并重点介绍了其几个关键技术的设计研制情况，最后给出了本文的结论。     

数据融合技术在海洋二号卫星数据中的应用

海洋二号（HY-2）卫星搭载的微波散射计和扫描微波辐射计一天沿轨数据不能完全覆盖全球海域,文章提出了基于数据融合技术的解决方法。该方法以HY-2卫星获取的海面风场和海面温度场作为数据源,分别利用最优插值算法和时空权重插值法对HY-一2卫星微波辐射计和散射计获取的海面温度场和海面风场数据进行数据融合,在不降低分辨率的基础上,使得一天对全球海域的覆盖率从90％提高到100％。此融合方法可应用于HY-2卫星数据业务化系统中。     

星载微波散射计模拟信号源技术

主要介绍了星载微波散射计接收的回波信号的特点和地球自转对回波信号的影响,以及在微波散射计的实验过程中,模拟回波信号的基本要求及具体的实施方法,最后给出了结论。     

微波散射计数字接收机DDC的设计与实现

微波散射计是一种用于测量目标后向散射系数的有源微波遥感器。文章介绍了作为微波散射计重要部件之一的数字化中频接收机,指出数字下变频在微波散射计数字化中频接收机的数字化和软件化过程的作用。根据微波散射计数字化中频接收机工作机理与数字下变频原理,结合Matlab算法仿真技术,设计并实现了基于FPGAIP核的数字下变频。仿真与实测结果表明：基于FPGAIP核设计实现的数字下变频能够满足微波散射计数字化中频接收机性能指标要求,并且具有灵活性、通用性、修改参数方便等特点。     

海洋二号卫星A星微波散射计在台风遥感监测中的应用

海洋二号卫星A星(HY-2A)搭载的微波散射计具有全天时、全天候的全球海面风场观测能力,每天可以观测全球90%的区域,捕捉到全球海域几乎所有的海洋气旋,是目前在轨运行的唯一具有该能力的海洋微波有效载荷。同时,微波散射计还可以确定台风强度、位置、方向和结构,为台风灾害的预警和预防提供有力的数据支撑。     

星载微波雨散射计

扼要阐述星载微波雨散射计的工作原理.叙述雨散射计的频率特性、天线系统、接收机和发射机,论述了雨散射计的数据分析方法.     

HY-2A卫星微波散射计观测的全球海面风场

正2011年8月发射的HY-2A卫星上搭载了我国第一台星载微波散射计,它能够实现全天候、全天时、宽刈幅全球海面风场的观测。如图所示,HY-2A卫星微波散射计观测得到的2011年10月11日全天全球海域14条轨道的海面风场数据,数据空间分辨率为25km×25km,黑色箭头表示风向,不同颜色表示风速大小。当日全球海面风速主要集中在2~20m/s的范围内,在西北太平洋和南大洋西风带存在高风速区域。     

基于MATLAB/Simulink的HY-2星载微波散射计系统仿真建模

为实现星载微波散射计的优化设计,利用MATLAB软件搭建了海洋二号(HY-2)卫星微波散射计系统仿真模型。首先,参考其初样设计阶段的仿真模型,根据其最终设计方案和参数设置,对发射机、接收机、信号处理单元三个主要模块搭建仿真模型。其次,模拟海面风场监测过程,将仿真模型划分为信号源、发射机、海面回波、接收机、信号处理单元和结果输出六部分,并在初样设计模型的基础上引入信道特性,完善仿真模型。最后,利用雷达方程解算海面后向散射系数,验证了模型的正确性,可为我国后续微波散射计的设计和优化提供仿真分析手段。     

基于定标站的旋转扫描扇形波束散射计在轨定标方法

RFSCAT具有较宽刈幅并能够对同一个风单元提供较多的方位角和入射角观测组合,提高风场反演精度。为了达到设计的风场反演精度,必须对散射计进行在轨外定标。该文基于中法海洋卫星（Chinese French Oceanography Satellite, CFOSAT）雷达散射计的系统参数,给出了一种利用地面定标站(Calibration Ground Station,CGS)对RFSCAT进行在轨外定标的定标方法,并利用仿真数据进行验证。该方法能够达到0.01°的姿态角估计精度和0.1〖KG*9〗dB天线方向图估计精度,实现对RFSCAT天线方向图在轨监测和验证。     

航天微波辐射计

介绍六种形式的航天微波辐射计的工作原理和各种技术参数，并给出相应的方框图，阐述各种形式的微波辐射计的灵敏度和噪声温度的计算方法，比较这些微波辐射计的优缺点及其适用的场合。     

多回路内定标的星载散射计接收通道设计

文章介绍了星载微波散射计多耦合回路内定标方法的原理及接收机的几种接收通道形式;在此基础上,从隔离度、定标精度等方面进行分析,提出了一种多耦合回路内定标的星载散射计接收通道设计方案。     

星载微波散射计定标技术研究

定标是星载遥感设备的重要组成部分。文章介绍了我国海洋卫星星载微波散射计的定标概念、主要误差来源及拟采用的定标策略与方案。重点提出内定标信号源的两种实现方法，并通过比较的方法介绍了两种定标信号源的特点。     

星载微波辐射计的校准方法

简要介绍星载微波辐射计的工作原理及其构成方框图.星载微波辐射计有两种校准方法:辐射计天线的野外校准方法和模拟校准方法.     

中轨道微波散射计研究

文章介绍了中轨道微波散射计研究的背景和意义,分析了中轨散射计系统体制,指出了关键技术,对后续研究进行了展望。     

基于扫频技术的散射测量微波暗室设计

传统微波暗室的考核指标是静区场均匀性,对于散射测量来说,这个指标并不能决定测量结果的准确性.在扫频测量系统的基础上,提出一种新的散射测量微波暗室优化设计目标--降低目标区背景噪声.分析了矩形微波暗室中有用信号和干扰信号的分布,指出了两者的不同特征.在理论分析的基础上,提出了降低目标区干扰信号的微波暗室设计方法.最后,给出了在这种设计思想指导下,实际建设的散射测量微波暗室目标区性能指标,其目标区背景噪卢比同类普通矩形微波暗室低10dB以上.     

基于VC的微波散射计有源定标试验自动控制系统设计

海洋二号微波散射计是一种用于测量海洋表面风场的仪器，为了提高测量的精度，需要进行精确定标。文章基于VC设计了微波散射计有源定标试验自动控制系统；依据卫星轨道预测，精确计算并自动控制有源定标器的天线指向，自动采集和存储定标信号，实现外场定标试验的自动控制。多次外场定标试验表明：该系统可以实现外场定标试验的自动控制和天线指向的准确计算，根据试验数据拟合得到的天线方向图与实测天线方向图基本吻合，3dB波束宽度内角度测量误差优于0.1°。试验结果表明，通过卫星 地心连线和卫星 有源定标器连线的夹角逼近卫星视角，能够精确计算有源定标器的天线指向。该技术显著提高了试验的效率和有效性，已成功应用于风云三号和演示验证双星有源定标器的设计中。