CN109711016A - 双侧sar卫星成像形态仿真、动态仿真方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双侧SAR卫星成像形态仿真、动态仿真方法及***，先根据给出的SAR卫星的传感器参数判断SAR卫星的具体成像形态种类，具体包括：计算出f(x,y)＝a₁+a₂ ^*x+a₃ ^*y+a₄ ^*x²+a₅ ^*x^*x，其中x取值为tan(minimum elevation)时计算f(x,y)所得到的值为f₁，x取值为tan(maximum elevation)时计算f(x,y)所得到的值为f₂，再根据tan(forward exclusion)与f₂、f₁的大小关系确定图像形态；最后根据判断得到的双侧SAR卫星成像形态的种类，采用相同种类的图像形态进行模拟。本发明能够有效对双侧SAR卫星扫描区域的成像形态进行仿真，仿真效果好，响应速度快。

Description

双侧SAR卫星成像形态仿真、动态仿真方法及***

技术领域

本发明涉及航天、地球信息科学技术等学科应用领域，跟具体的说，涉及到一种双侧SAR卫星成像形态仿真、动态仿真方法及***。

背景技术

当前在遥感卫星的对地观测应用中，装有SAR传感器的遥感卫星因其全天时、全天候以及具有一定的地表穿透能力等特点，在灾害监测、环境监测、海洋监测、资源勘查、农作物估产、测绘和军事上均得到了广泛应用，也受到了世界各国的重视，因此SAR传感器的成像形态也有待进一步研究与发展。与光学、电子等遥感卫星相比，SAR卫星的传感器形态样式最多也最为复杂，现有技术中也并没有如何对SAR卫星的成像形态仿真方法进行公开，因此如何对SAR卫星的成像形态进行仿真急需进一步地开发与完善。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术SAR卫星的传感器形态多且复杂，SAR卫星的成像形态仿真难以实现的技术缺陷，提供了一种双侧SAR卫星成像形态仿真、动态仿真方法及***。

根据本发明的其中一方面，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种双侧SAR卫星成像形态仿真方法，包含如下步骤：

S1、根据给出的SAR卫星的传感器参数判断SAR卫星的具体成像形态种类，判断方法为：

S11、计算出f(x,y)＝a₁+a₂*x+a₃*y+a₄*x²+a₅*x*x；其中，y值为卫星点到地面点高度，单位取公里，x取值为tan(minimum elevation)时计算f(x,y)所得到的值为f₁，x取值为tan(maximum elevation)时计算f(x,y)所得到的值为f₂；式中，a₁至a₅为预设值，a₁＝0.1729±5％，a₂＝0.7444±5％，a₃＝0.0002576±5％，a₄＝0.07817±5％，a₅＝0.07817±5％；

S12、进行下述判断，当tan(forward exclusion)>＝f₂时，双侧Sar卫星成像形态为双扇叶形态，当tan(forward exclusion)<＝f₁时，双侧Sar卫星成像形态为同心圆形态，当f₁<tan(forward exclusion)<f₂时，双侧Sar卫星成像形态为理想形态；

其中，minimum elevation、maximum elevation分别表示最小高度角和最大高度角，forward exclusion表示沿轨向角；

S2、根据判断得到的双侧SAR卫星成像形态的种类，采用相同种类的图像形态进行模拟。

进一步地，在本发明的双侧SAR卫星成像形态仿真方法中，步骤S2中，同心圆形态的模拟包括如下步骤：

S211、分别根据minimum elevation和maximum elevation来确定内、外两个圆锥的顶部张角；其中，圆锥的顶点为卫星所在位置；

S212、将圆锥的高度设为卫星当前高度的k₀倍，以使得内、外两个圆锥圆锥会与地球相交；

S213、按照顺序渲染地球和内、外两个圆锥，使得内、外两个圆锥被地球球体的遮挡部分不可见而被消除掉，从而得到双侧SAR卫星的三维同心圆形态。

进一步地，在本发明的双侧SAR卫星成像形态仿真方法中，步骤S2中，双扇叶形态的模拟为两个单侧SAR卫星成像形态模拟，每个单侧SAR卫星成像形态的模拟包括如下步骤：

S221、根据最小时钟角和最大时钟角分别计算出内圆和外圆的边界，并在该边界内部分别均匀取出N个点，组成一个2N边形，以此作为扇环；其中N为大于或者等于3的正整数；每个点在卫星观察坐标系中的坐标计算公式如下：

对于扇环外圆上的点：

x＝h*tan(outerhalfangle)*cos(minclockangle*(N-1-i)/(N-1)+i*maxclockangle/(N-1))；

y＝-h*tan(outerhalfangle)*sin(minclockangle*(N-1-i)/(N-1)+i*maxclockangle/(N-1))；

对于扇环外圆上的点：

x＝h*tan(innerhalfangle)*cos(maxclockangle*(N-1-i)/(N-1)+i*minclockangle/(N-1))；

y＝-h*tan(innerhalfangle)*sin(maxclockangle*(N-1-i)/(N-1)+i*minclockangle/(N-1))；

其中，h代表卫星离地面的高度*k₀，outerhalfangle与innerhalfangle分别代表外圆锥夹角的一半与内圆锥夹角的一半，minclockangle与maxclockangle分别代表最小时钟角与最大时钟角，i＝0、1、....、N-1代表扇环上的点，k₀为大于1的常数；其中，对于卫星进行方向的右侧而言：minclockangle取值为forward exclusion，mxclockangle取值为180-forward exclusion，对于卫星进行方向的左侧而言，minclockangle取值为-forwardexclusion，maxclockangle取值为forward exclusion-180；

S222、将这个2N点与卫星所在坐标点从卫星观察坐标系变换到地心坐标系，转换后将这2N个点与卫星所在点的连线与地球模型进行求交得到地面点的坐标集合；

S223、在求得的地面点坐标集合中将相邻两点分别取出来与卫星所在的坐标点形成三角面；

S224、绘制出该些三角面的组合，得到单侧SAR卫星的三维形态仿真。

进一步地，在本发明的双侧SAR卫星成像形态仿真方法中，步骤S2中，理想形态的模拟包含如下步骤：

S231、图像形态在地球上投影形成的底面：包含内部圆锥投影、外部圆锥投影、斜圆锥与外部圆锥交线投影；其中，圆锥的顶点为卫星所在位置，斜圆锥与外部圆锥交线为双曲线；

S232、根据得到外部圆锥体，将外部圆锥体在地球上的投影圆进行离散，离散时采用采用2N个点来逼近，N为大于1的正整数；离散点的坐标通过下述公式计算得到：

x＝r*cos(i*π/N)，

y＝r*sin(i*π/N)；

其中，r为投影圆的半径，i为离散点序号，i＝0、1、…、2N-1；

S233、当所述2N个点落在(F1、F2)或(G1、G2)中时，使用所述双曲线上的点来代替离散点；其中，离散点位于在(F1、F2)或(G1、G2)中时是指，离散点的横坐标位于F1与F2的横坐标之间或者(G1、G2)横坐标之间。

S234、将步骤S232得到的2N个点分别与卫星所在的点相连，得到的直线再分别与地球球面进行求交，则得到2N个地面点，然后将这些地面点按照相邻的顺序依次两两分别与卫星所在的顶点形成三角面，将这些三角面分别渲染出来，再与内部圆锥相组合得到最终的图像形态的三维仿真。

进一步地，在本发明的双侧SAR卫星成像形态仿真方法中，所述双曲线为：

其中，a＝h²/((tan(θ)+tan(α)-tan(θ₁))*(tan(θ)+tan(α)-tan(θ₁)))，

b＝(h²*(-2*(cos(θ)-cos(θ₁))-(cos(θ)-cos(θ₁))²))/((1+cos(θ)-cos(θ₁))²*(tan(α)+tan(θ)-tan(θ₁))²-tan²(α)；P₁和P₂为前后圆锥与外圆锥相交的最高点，P₁和P₂与底面的投影分别为K₁和K₂，将卫星前进方向上左右两侧的P₁、P₂投影到地面上，得到前后圆锥与外圆锥底面相交点F₁、F₂、G₁、G₂；其中，P₁、K₁为卫星前方的点，P₂、K₂为卫星后方的点，θ是指P2与大圆锥底面中心的连线与地面之间的夹角，α是指大圆锥的底角，θ₁是指minimumelevation,θ₂是指maximum elevation，c＝-h，h代表卫星离地面的高度*k₀，k₀为大于1的常数；离散点位于(F1、F2)或(G1、G2)中是指离散点的横坐标位于 范围内。

进一步地，在本发明的双侧SAR卫星成像形态仿真方法中，步骤S231中，内部圆锥投影以及外部圆锥投影的求取包含如下步骤：

S2311、分别根据minimum elevation和maximum elevation来确定内、外两个圆锥的顶部张角；其中，圆锥的顶点为卫星所在位置；

S2312、将圆锥的高度设为卫星当前高度的k₀倍，以使得内、外两个圆锥与地球相交，交线即为内部圆锥投影以及外部圆锥投影。

进一步地，在本发明的双侧SAR卫星成像形态仿真方法中，还包括对成像形态的二维仿真，包括将圆锥与地面交线中的点的坐标转换为经纬度，并在地球的二维地图投影中将这些经纬度所在点依次连成多边形，从而得到二维形态仿真。

根据本发明的另一方面，本发明为解决其技术问题，还提供了一种双侧SAR卫星成像形态仿真***，，采用上述任一项所述的双侧SAR卫星成像形态仿真方法进行双侧SAR卫星成像形态的仿真。/

根据本发明的再一方面，本发明为解决其技术问题，还提供了一种双侧SAR卫星成像形态动态仿真方法，包含如下步骤：

A1、在开始时间，卫星处于静止状态时，根据上述任一项所述的双侧SAR卫星成像形态仿真方法仿真双侧SAR卫星成像形态；

A2、卫星运动时，依次按照仿真刷新频率映射到真实时间；

A3、计算该真实时间内的卫星的姿态变换矩阵；

A4、将所述开始时间仿真拟出的三维形态实体与变换矩阵相乘得到新的三维形态，从而得到当前时刻卫星的位置与姿态；

A5、取出新的三维形态的底面点集合，再与地球求交得到新的底面点集合；

A5、使用新的底面点集合来构造此时的三维和/或二维形态。

根据本发明的最后一方面，本发明为解决其技术问题，还提供了一种双侧SAR卫星成像形态动态仿真***，采用上述所述的双侧SAR卫星成像形态动态仿真方法进行双侧SAR卫星成像形态动态仿真。

实施本发明的双侧SAR卫星成像形态仿真、动态仿真方法及***，能够有效对双侧SAR卫星扫描区域的成像形态进行仿真，仿真效果好，响应速度快。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是单侧SAR卫星进行扫描时的示意图；

图2是单侧SAR卫星进行扫描时的地面扇环示意图；

图3是双侧SAR卫星进行扫描时的示意图；

图4是双侧SAR卫星进行扫描时前后圆锥的示意图；

图5是双侧SAR卫星进行扫描时地面区域的示意图；

图6是双侧SAR卫星成像形态仿真方法流程图；

图7是双侧SAR卫星进行扫描斜圆锥较小时扫面情况示意图；

图8是双侧SAR卫星进行扫描理想情况时扫面情况示意图；

图9是双侧SAR卫星进行扫描斜圆锥较大时扫面情况示意图；

图10、图11是双扇叶形态的3D、2D场景示意图；

图12、图13是同心圆形态的3D、2D场景示意图；

图14、图15是理想形态的3D、2D场景示意图；

图16是两个圆锥与地面的相交示意图；

图17是圆锥体表面的截交线示意图；

图18是前后圆锥与大圆锥相交示意图；

图19是前后圆锥与大圆锥相交投影示意图；

图20是双曲线上点代替离散点的示意图；

图21是单侧SAR卫星进行扫描时的扇环坐标求解示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

单侧SAR卫星通常以下列方式来进行地面区域扫描，如下图1所示。卫星沿X方向前进，瞬时天线扫描的地面区域为两个以卫星位置点为顶点垂直星下点方向所做的圆锥向地面的投影同心圆，内圆圆锥夹角即最小高度角为innerHalfAngle*2，外圆圆锥夹角即最大高度角为outterHalfAngle*2的中间部分(圆环)，再在这个圆环中取与外圆扇形(maxclockangle-minclockangle，最大时钟角和最小时钟角所夹住的扇形部分，扇形对应的圆心为卫星在地球的正投影的中心)相交部分，最终形成的扇环如下图2所示，扇环即为天线在地球上的扫描区域。

同样对于双向SAR而言，也是两个圆锥(顶部夹角分别为innerangle与outerangle)向地面的投影，如图3所示。所不同的是，双向sar取的是卫星前进方向前后两个圆锥与这两个圆锥相交部分的地面投影。前后两个圆锥如下图4所示。最后所形成的地面区域(理想情况下)如下图5所示。

参考图6，本双侧SAR卫星成像形态仿真方法包括如下步骤：

S1、根据给出的SAR卫星的传感器参数判断SAR卫星的具体三维成像形态种类。

根据上文所介绍的双向SAR成像形态原理可知，根据给出的角度(给出的参数三个角度值分别为：外部正圆锥(outer cone)高度角(minimum elevation)，内部正圆锥(innercone)高度角(maximum elevation),斜圆锥张角(forward exclusion或者afterexclusion这两个角通常相等)不同，存在以下三种不同的SAR成像形态。

当斜圆锥的张角(forward exclusion)较小时，斜圆锥与正外圆锥的相交部分完全落在外圆锥轮廓中，如图7所示。理想情况下，斜圆锥只有上半部分与外圆锥相交，如图8所示。当斜圆锥的张角(forward exclusion)较大时，斜圆锥与外圆锥的交点投影落在内部圆锥中，如图9所示。

S11、由此可知，SAR的投影形态与minimum elevation、maximum elevation、forward exclusion这三个角度均相关，通过计算给出这个判定公式为：

f(x,y)＝0.1729+0.7444*x+0.0002576*y+0.07817*x2+0.0782*x*x

在该式中y值为卫星点到地面点高度(图中SO，单位取公里)，设x取值为tan(minimum elevation)时计算f(x,y)所得到的值为f1，x取值为tan(maximum elevation)时计算f(x,y)＝所得到的值为f2。

S12、进行下述判断：当tan(forward exclusion)>＝f₂时，Sar卫星三维/二维成像形态呈现双扇叶形态，如图10、图11所示。当tan(forward exclusion)<＝f₁时，Sar卫星三维/二维成像形态呈现同心圆形态，如图12、图13所示。当f₁<tan(forward exclusion)<f₂时，Sar卫星三维/二维成像形态呈现理想形态，如图14、图15所示：

步骤S2中，同心圆形态的模拟包括如下步骤：

S211、分别根据minimum elevation和maximum elevation来确定内、外两个圆锥的顶部张角，其中，圆锥的顶点为卫星所在位置；

S212、将圆锥的高度设为卫星当前高度的k₀倍，以使得内、外两个圆锥圆锥会与地球相交，k₀为大于1的常数，如k₀＝1.5，如图16所示：

S213、按照顺序渲染地球(球体)和内、外两个圆锥，这样内、外两个圆锥被地球实体(球体)的遮挡部分由于不可见就被自然消除掉了，则得到Sar卫星的三维同心圆形态。

步骤S2中，双扇叶形态的模拟从本质上就是两个圆锥的模拟，即两个单侧SAR卫星成像形态的组合(左右各一个)，因此具体的三维形态模拟可以参见后续单侧SAR卫星成像形态的模拟。

步骤S2中，理想形态的模拟包含如下步骤：

S231、理想形态的sar三维形体底部由三个部分组成：内部圆锥投影、外部圆锥投影、斜圆锥与外部圆锥截交线投影。由于内外圆锥的确定可参见后续单侧SAR卫星成像形态的仿真，因此首先需要确定的是斜圆锥与外部圆锥截交线及其与外部圆锥投影的并集。

参考图17，由于此种应用情况下的两个圆锥相交的截交线是一个双曲线方程，因此只需要确定双曲线上的点即可以求解双曲线方程。

●设双曲线方程为：

因此需要确定两个点的坐标来求解该方程。取正面点P₁和P₂如图18。

如图18可知，假设视x轴正方向垂直纸面向外，则P₁和P₂为前后圆锥与大圆锥(即外圆锥，其他部分也一样)相交的最高点，与底面的投影分别为K₁和K₂，则大圆锥的半径得从中可得到P₁、P₂、K₁、K₂的坐标。

将卫星前进方向上左右两侧的P₁、P₂投影到地面上投影到地面上，如下图19所示，则前后圆锥与大圆锥底面相交得到F₁、F₂、G₁、G₂，这四个交点到D的距离均为大圆锥半径R的长度。由此可得到F₁、F₂、G₁、G₂的坐标。假设圆锥顶点坐标为(0,0,0)。则：c＝-h(同样，这里的h可以取值为卫星距离星下点高度的1.5倍)

然而，使得θ角受到限制(θ₁、θ₂分别对应f₁和f₂)，无法在0-90度之间取值，这就导致点的坐标取值受限。因此需要做出改正，使得θ角在(θ₁、θ₂)之间变化时，F₁、F₂、K₁的横坐标值能够趋近于0。在保持此三点横坐标的分母不变的情况下，我们得到修正后的坐标如下：

取两点k₁,f₁,就可以求出该双曲线方程。

a＝h²/((tan(θ)+tan(α)-tan(θ₁))*(tan(θ)+tan(α)-tan(θ₁)))

b＝(h²*(-2*(cos(θ)-cos(θ₁))-(cos(θ)-cos(θ₁))²))/((1+cos(θ)-cos(θ₁))²*(tan(α)+tan(θ)-tan(θ₁))²-tan²(α)

其中，P₁、K₁为卫星前方的点，P₂、K₂为卫星后方的点，θ是指P2与大圆锥底面中心的连线与地面之间的夹角，α是指大圆锥的底角，θ₁是指minimum elevation,θ₂是指maximumelevation。

S231、根据上文，首先我们可以容易的计算得到外部圆锥体，及其底面圆。将该地面圆进行离散，比如采用32个点来逼近，则在这个底面圆中的坐标可以计算如下：r为底面圆半径，i为离散点序号i＝0,1....31

x＝r*cos(i*π/16)

y＝r*sin(i*π/16)

S233、由于双曲线方程以及F1、F2、G1、G2的坐标已经被求出了。因此，当这32个点中的某些点落在(F1、F2)或(G1、G2)中时，使用双曲线上的相应点来代替，得到如图20。其中，离散点位于在(F1、F2)或(G1、G2)中时是指，离散点的横坐标位于F1与F2的横坐标之间或者(G1、G2)横坐标之间，即位于范围内。

S234、将上一步得到的32个点分别与卫星所在的顶点相连，得到的直线再分别与地球球面进行求交，则得到32个sar地面点，然后将这些点两两分别与卫星所在的顶点形成三角面，将这些三角面分别渲染出来，再与内圆锥相组合就得到了最终的最终的图像形态的三维仿真。

关于单侧SAR卫星成像形态三维模拟，包括如下步骤：

S1、确定单侧SAR卫星的扇环位置：依据单侧SAR卫星是左侧扫描还是右侧扫描来确定扇环是出现在卫星行进方向的左侧还是右侧，扇环对应的圆心位置为扇形对应的圆心为卫星在地球的正投影的中心；

S2、根据最小时钟角和最大时钟角分别计算出内圆和外圆的边界，并在该边界内部分别均匀取出N个点，组成一个2N边形，以此作为扇环，具体可参考图4(以右侧SAR为例)；其中N为大于或者等于3的正整数，在本实施例中N＝7；每个点在卫星观察坐标系(原点为卫星所在点，Z轴指向卫星在地面的投影点，即星下点)中的坐标计算公式如下：

对于扇环外圆上的点：

x＝h*tan(outerhalfangle)*cos(minclockangle*(N-1-i)/(N-1)+i*maxclockangle/(N-1))；

y＝-h*tan(outerhalfangle)*sin(minclockangle*(N-1-i)/(N-1)+i*maxclockangle/(N-1))；

对于扇环外圆上的点：

x＝h*tan(innerhalfangle)*cos(maxclockangle*(N-1-i)/(N-1)+i*minclockangle/(N-1))；

y＝-h*tan(innerhalfangle)*sin(maxclockangle*(N-1-i)/(N-1)+i*minclockangle/(N-1))；

其中，h代表卫星离地面的高度*k₀，outerhalfangle与innerhalfangle分别代表外圆锥夹角的一半与内圆锥夹角的一半，minclockangle与maxclockangle分别代表最小时钟角与最大时钟角，i＝0、1、....、N-1代表扇环上的点，k₀为大于1的常数以保证圆锥与地球相交，如k₀＝1.5；

S3、将这2N个点与卫星所在坐标点从卫星观察坐标系变换到地心坐标系(即把上面求到的2N个点与卫星所在点个点的坐标从卫星观察坐标系变换到地心坐标系，这个变换的变换矩阵是可以求取的，等于是做了一个旋转和平移变化，旋转即把卫星在地心坐标系中的坐标到星下点的地心坐标系中的坐标形成的矢量方向旋转到地心坐标系的竖直朝上(0,0,1)方向)，转换后将这2N个点与卫星所在点的连线与地球模型进行求交得到地面点的坐标集合；

S4、在求得的地面点坐标集合中将相邻两点分别取出来与卫星所在的坐标点形成三角面；

S5、绘制出这些三角面的组合即得到单侧SAR卫星的三维形态仿真。

在进行二维仿真时，将步骤S3中坐标集合中的每个点的坐标转换为经纬度，并在地球的二维地图投影中将这些经纬度所在点依次连成多边形，从而得到二维形态仿真。

本发明还提供了一种双侧SAR卫星成像形态仿真***，由于卫星点是时刻在变化的，卫星的姿态也在不断变换，所以SAR卫星运动时的成像形态模拟的实质就是根据卫星的轨迹与姿态变化来不断调整和模拟SAR的二三维成像形态。步骤如下：

A1、在开始时间(静止状态时)仿真SAR卫星传感器二三维形态。

A2、运动时，依次按照仿真刷新频率(1/60秒)映射到真实时间。

A3、计算该真实时间内的卫星4*4变换矩阵。

A4、将所述开始时间仿真拟出的三维形态实体与变换矩阵相乘(通过变换矩阵将从卫星观察坐标系变化到地心坐标系的变换矩阵)得到新的三维形态，从而得到当前时刻卫星的位置与姿态；三维形态实体是指卫星所在坐标点以及三角面的组合形态下的各个顶点；

A5、取出新的三维形态的底面点集合(即在三维模拟实体的顶点集合中除去卫星点)，再与地球求交得到新的底面点集合。

A6、使用新的底面点集合来构造此时的三维和/或二维形态。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种双侧SAR卫星成像形态仿真方法，其特征在于，包含如下步骤：

S1、根据给出的SAR卫星的传感器参数判断SAR卫星的具体成像形态种类，判断方法为：

S11、计算出f(x,y)＝a₁+a₂*x+a₃*y+a₄*x²+a₅*x*x；其中，y值为卫星点到地面点高度，单位取公里，x取值为tan(minimum elevation)时计算f(x,y)所得到的值为f₁，x取值为tan(maximum elevation)时计算f(x,y)所得到的值为f₂；式中，a₁至a₅为预设值，a₁＝0.1729±5％，a₂＝0.7444±5％，a₃＝0.0002576±5％，a₄＝0.07817±5％，a₅＝0.07817±5％；

S12、进行下述判断，当tan(forward exclusion)>＝f₂时，双侧Sar卫星成像形态为双扇叶形态，当tan(forward exclusion)<＝f₁时，双侧Sar卫星成像形态为同心圆形态，当f₁<tan(forward exclusion)<f₂时，双侧Sar卫星成像形态为理想形态；

其中，minimum elevation、maximum elevation分别表示最小高度角和最大高度角，forward exclusion表示沿轨向角；

S2、根据判断得到的双侧SAR卫星成像形态的种类，采用相同种类的图像形态进行模拟。

2.根据权利要求1所述的双侧SAR卫星成像形态仿真方法，其特征在于，步骤S2中，同心圆形态的模拟包括如下步骤：

S211、分别根据minimum elevation和maximum elevation来确定内、外两个圆锥的顶部张角；其中，圆锥的顶点为卫星所在位置；

S212、将圆锥的高度设为卫星当前高度的k₀倍，以使得内、外两个圆锥圆锥会与地球相交，k₀为大于1的常数；

S213、按照顺序渲染地球和内、外两个圆锥，使得内、外两个圆锥被地球球体的遮挡部分不可见而被消除掉，从而得到双侧SAR卫星的三维同心圆形态。

3.根据权利要求1所述的双侧SAR卫星成像形态仿真方法，其特征在于，步骤S2中，双扇叶形态的模拟为两个单侧SAR卫星成像形态模拟，每个单侧SAR卫星成像形态的模拟包括如下步骤：

S221、根据最小时钟角和最大时钟角分别计算出内圆和外圆的边界，并在该边界内部分别均匀取出N个点，组成一个2N边形，以此作为扇环；其中N为大于或者等于3的正整数；每个点在卫星观察坐标系中的坐标计算公式如下：

对于扇环外圆上的点：

x＝h*tan(outerhalfangle)*cos(minclockangle*(N-1-i)/(N-1)+i*maxclockangle/(N-1))；

y＝-h*tan(outerhalfangle)*sin(minclockangle*(N-1-i)/(N-1)+i*maxclockangle/(N-1))；

对于扇环外圆上的点：

x＝h*tan(innerhalfangle)*cos(maxclockangle*(N-1-i)/(N-1)+i*minclockangle/(N-1))；

y＝-h*tan(innerhalfangle)*sin(maxclockangle*(N-1-i)/(N-1)+i*minclockangle/(N-1))；

其中，h代表卫星离地面的高度*k₀，outerhalfangle与innerhalfangle分别代表外圆锥夹角的一半与内圆锥夹角的一半，minclockangle与maxclockangle分别代表最小时钟角与最大时钟角，i＝0、1、….、N-1代表扇环上的点，k₀为大于1的常数；其中，对于卫星进行方向的右侧而言：minclockangle取值为forward exclusion，mxclockangle取值为，对于卫星进行方向的左侧而言，minclockangle取值为-forward exclusion，maxclockangle取值为forward exclusion-180；

S222、将这2N个点与卫星所在坐标点从卫星观察坐标系变换到地心坐标系，转换后将这2N个点与卫星所在点的连线与地球模型进行求交得到地面点的坐标集合；

S223、在求得的地面点坐标集合中将相邻两点分别取出来与卫星所在的坐标点形成三角面；

S224、绘制出该些三角面的组合，得到单侧SAR卫星的三维形态仿真。

4.根据权利要求1所述的双侧SAR卫星成像形态仿真方法，其特征在于，步骤S2中，理想形态的模拟包含如下步骤：

S231、图像形态在地球上投影形成的底面：包含内部圆锥投影、外部圆锥投影、斜圆锥与外部圆锥交线投影；其中，圆锥的顶点为卫星所在位置，斜圆锥与外部圆锥交线为双曲线；

S232、根据得到外部圆锥体，将外部圆锥体在地球上的投影圆进行离散，离散时采用采用2N个点来逼近，N为大于1的正整数；离散点的坐标通过下述公式计算得到：

x＝r*cos(i*π/N)，

y＝r*sin(i*π/N)；

其中，r为投影圆的半径，i为离散点序号，i＝0、1、…、2N-1；

S233、当所述2N个点落在(F1、F2)或(G1、G2)中时，使用所述双曲线上的点来代替离散点；其中，离散点位于在(F1、F2)或(G1、G2)中时是指，离散点的横坐标位于F1与F2的横坐标之间或者(G1、G2)横坐标之间。

S234、将步骤S232得到的2N个点分别与卫星所在的点相连，得到的直线再分别与地球球面进行求交，则得到2N个地面点，然后将这些地面点按照相邻的顺序依次两两分别与卫星所在的顶点形成三角面，将这些三角面分别渲染出来，再与内部圆锥相组合得到最终的图像形态的三维仿真。

5.根据权利要求4所述的双侧SAR卫星成像形态仿真方法，其特征在于，所述双曲线为：

其中，a＝h²/((tan(θ)+tan(α)-tan(θ₁))*(tan(θ)+tan(α)-tan(θ₁)))，

b＝(h²*(-2*(cos(θ)-cos(θ₁))-(cos(θ)-cos(θ₁))²))/((1+cos(θ)-cos(θ₁))²*(tan(α)+tan(θ)-tan(θ₁))²-tan²(α)；P₁和P₂为前后圆锥与外圆锥相交的最高点，P₁和P₂与底面的投影分别为K₁和K₂，将卫星前进方向上左右两侧的P₁、P₂投影到地面上，得到前后圆锥与外圆锥底面相交点F₁、F₂、G₁、G₂；其中，P₁、K₁为卫星前方的点，P₂、K₂为卫星后方的点，θ是指P2与大圆锥底面中心的连线与地面之间的夹角，α是指大圆锥的底角，θ₁是指minimumelevation,θ₂是指maximum elevation，c＝-h，h代表卫星离地面的高度*k₀，k₀为大于1的常数；离散点位于(F1、F2)或(G1、G2)中是指离散点的横坐标位于 范围内。

6.根据权利要求4所述的双侧SAR卫星成像形态仿真方法，其特征在于，步骤S231中，内部圆锥投影以及外部圆锥投影的求取包含如下步骤：

S2311、分别根据minimum elevation和maximum elevation来确定内、外两个圆锥的顶部张角；其中，圆锥的顶点为卫星所在位置；

S2312、将圆锥的高度设为卫星当前高度的k₀倍，以使得内、外两个圆锥与地球相交，交线即为内部圆锥投影以及外部圆锥投影。

7.根据权利要求4-6任一项所述的双侧SAR卫星成像形态仿真方法，其特征在于，还包括对成像形态的二维仿真，包括将圆锥与地面交线中的点的坐标转换为经纬度，并在地球的二维地图投影中将这些经纬度所在点依次连成多边形，从而得到二维形态仿真。

8.一种双侧SAR卫星成像形态仿真***，其特征在于，采用如权利要求1-6任一项所述的双侧SAR卫星成像形态仿真方法进行双侧SAR卫星成像形态的仿真。/

9.一种双侧SAR卫星成像形态动态仿真方法，其特征在于，包含如下步骤：

A1、在开始时间，卫星处于静止状态时，根据权利要求1-6任一项所述的双侧SAR卫星成像形态仿真方法仿真双侧SAR卫星成像形态；

A2、卫星运动时，依次按照仿真刷新频率映射到真实时间；

A3、计算该真实时间内的卫星的姿态变换矩阵；

A4、将所述开始时间仿真拟出的三维形态实体与变换矩阵相乘得到新的三维形态，从而得到当前时刻卫星的位置与姿态；

A5、取出新的三维形态的底面点集合，再与地球求交得到新的底面点集合；

A5、使用新的底面点集合来构造此时的三维和/或二维形态。

10.一种双侧SAR卫星成像形态动态仿真***，其特征在于，采用如权利要求9所述的双侧SAR卫星成像形态动态仿真方法进行双侧SAR卫星成像形态动态仿真。