DE112021002732T5 - High-precision calibration and positioning device for radar satellites and GNSS satellites - Google Patents

High-precision calibration and positioning device for radar satellites and GNSS satellites Download PDF

Info

Publication number
DE112021002732T5
DE112021002732T5 DE112021002732.8T DE112021002732T DE112021002732T5 DE 112021002732 T5 DE112021002732 T5 DE 112021002732T5 DE 112021002732 T DE112021002732 T DE 112021002732T DE 112021002732 T5 DE112021002732 T5 DE 112021002732T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mounting box
radar
angle
descending
calibration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE112021002732.8T
Other languages
German (de)
Inventor
Tao Li
Yanyan Zhang
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan University WHU
Original Assignee
Wuhan University WHU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from CN202010507999.4A external-priority patent/CN111624637A/en
Priority claimed from CN202021019638.7U external-priority patent/CN212364597U/en
Application filed by Wuhan University WHU filed Critical Wuhan University WHU
Publication of DE112021002732T5 publication Critical patent/DE112021002732T5/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/89—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S13/90—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging using synthetic aperture techniques, e.g. synthetic aperture radar [SAR] techniques
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/03—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/35—Constructional details or hardware or software details of the signal processing chain
    • G01S19/37—Hardware or software details of the signal processing chain

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart ein hochpräzises Kalibrier- und Positionierungsgerät für Radarsatelliten und GNSS-Satelliten. Das Gerät umfasst Folgendes: eine Bodenplatte; eine Basis, die lösbar auf der Bodenplatte befestigt ist; einen Montagekasten, der lösbar auf der Basis befestigt ist und horizontal drehbar ist, wobei die Tangenten zwischen der ersten Seitenfläche bzw. der zweiten Seitenfläche des Montagekastens und der horizontalen Ebene jeweils mit der Flugrichtung eines auf- und absteigenden Radarsatelliten übereinstimmen und die eingeschlossenen Winkel zwischen der ersten Seitenfläche bzw. der zweiten Seitenfläche und der horizontalen Ebene jeweils auf den lokalen Einfallswinkel des auf- und absteigenden Radarsatelliten abstimmbar sind; Diederwinkelreflektoren, die lösbar auf der ersten und/oder der zweiten Seitenfläche des Montagekastens befestigt sind, sodass sie jeweils parallel zur Auf- und Abstiegs-Radarrichtung liegen und jeweils auf den lokalen Einfallswinkel der durch das auf- und absteigende Radar erzeugten Signale abstimmbar sind; und eine Montagestruktur für GNSS-Antennen, die auf dem Montagekasten angeordnet ist. Durch den Austausch von Montagekästen mit unterschiedlichen Neigungswinkeln und eingeschlossenen Winkeln und durch den Austausch von reflektierenden Panels unterschiedlicher Form und Größe kann der theoretische Maximalwert des Radarquerschnitts für die zweiseitige rechtwinklige Reflexion des Radarsatellitensignals realisiert werden, wobei gleichzeitig die hochpräzise GNSS-Positionierung durch die auf der Oberseite befindliche GNSS-Antenne realisiert werden kann.The present invention discloses a high precision calibration and positioning device for radar satellites and GNSS satellites. The device includes: a base plate; a base detachably attached to the bottom plate; a mounting box detachably mounted on the base and rotatable horizontally, the tangents between the first side surface and the second side surface of the mounting box and the horizontal plane respectively coinciding with the flight direction of an ascending and descending radar satellite and the included angles between the the first side surface or the second side surface and the horizontal plane can each be tuned to the local angle of incidence of the ascending and descending radar satellite; dihedral corner reflectors removably mounted on the first and/or second side surface of the mounting box so that they are respectively parallel to the ascending and descending radar direction and are respectively tunable to the local angle of incidence of the signals generated by the ascending and descending radar; and a GNSS antenna mounting structure disposed on the mounting box. By replacing mounting boxes with different tilt angles and included angles, and by replacing reflective panels of different shapes and sizes, the theoretical maximum value of the radar cross section for the two-sided perpendicular reflection of the radar satellite signal can be realized, while maintaining the high-precision GNSS positioning through the ones on the top located GNSS antenna can be realized.

Description

Gebiet der Erfindungfield of invention

Die vorliegende Erfindung gehört zu den Gebieten der radiometrischen Kalibrierung und der geometrischen Kalibrierung von Radarsatelliten-Fernerkundungsbildern, der Radarinterferometrie und des Deformationsmonitorings der Erdoberfläche durch Zeitreihenanalyse und betrifft das technische Gebiet des hochpräzisen GNSS-Deformationsmonitorings und insbesondere ein hochpräzises Kalibrier- und Positionierungsgerät für Radarsatelliten und GNSS-Satelliten.The present invention belongs to the fields of radiometric calibration and geometric calibration of radar satellite remote sensing images, radar interferometry and deformation monitoring of the earth's surface by time series analysis, and relates to the technical field of high-precision GNSS deformation monitoring, and more particularly to a high-precision calibration and positioning device for radar satellites and GNSS -Satellites.

Stand der TechnikState of the art

Als gutes passives Radarkalibrierungsgerät kann der künstliche Tripelreflektor eine genaue radiometrische Kalibrierung für SAR-Satellitenbilder durchführen. Die reflektierende Struktur des üblicherweise verwendeten künstlichen Tripelreflektors aus Metall stellt eine gleichschenklige Pyramide dar, die eine relativ stabile und große Radarquerschnittsfläche aufweist, in der Regel elektrisch groß ist und unabhängig von Wellenlänge und Größe eine Strahlbreite von 3 dB aufweist. Um eine größere Radar-Rückstreuenergie zu erhalten, wird die Struktur manchmal auch in Form dreier senkrecht zueinander stehender quadratischer Ebenen hergestellt. Anhand der bekannten theoretischen Formeln der Radarstreuung und verwandten Folgerungen kann man erkennen, dass der künstliche Tripelreflektor seine starken Streuungseigenschaften beim Vorliegen eines großen Bereichs von Einfallswinkeln (< 40°) stabil aufrechterhalten kann. Der Bereich des maximalen Werts der Streuintensität des Winkelreflektors weist eine starke Richtcharakteristik auf. Der Wert der Streuintensität ist eine Funktion des Einfallswinkels eines Radarsignals. In praktischen Anwendungen sollte die Mittelachse des künstlichen Winkelreflektors möglichst auf den lokalen Einfallswinkel des zur Bildgebung dienenden auf- und absteigenden Seitensicht-Radarsatelliten ausgerichtet werden. Wenn diese Anforderung nicht erfüllt werden kann, muss die Differenz zwischen der Mittelachse des künstlichen Winkelreflektors und dem lokalen Einfallswinkel des Radarsatelliten genau gemessen werden. Die Differenz dient als Referenzbasis für die hochpräzise radiometrische Kalibrierung von SAR-Bildern. Es ist ersichtlich, dass mit der Änderung des lokalen Einfallswinkels des zur Bildgebung dienenden Seitensicht-Radarsatelliten der Elevationswinkel des künstlichen Winkelreflektors genau angepasst werden muss.As a good passive radar calibration device, the artificial triple reflector can perform accurate radiometric calibration for SAR satellite imagery. The reflective structure of the commonly used metal artificial triple reflector is an isosceles pyramid, which has a relatively stable and large radar cross-sectional area, is generally electrically large, and has a beamwidth of 3dB regardless of wavelength and size. In order to obtain greater radar backscatter energy, the structure is also sometimes made in the form of three mutually perpendicular square planes. From the known theoretical formulas of radar scattering and related deductions, one can see that the artificial corner cube can stably maintain its strong scattering properties in the presence of a large range of angles of incidence (<40°). The area of the maximum value of the scattering intensity of the corner reflector has a strong directional characteristic. The value of the scatter intensity is a function of the angle of incidence of a radar signal. In practical applications, the central axis of the artificial corner reflector should be aligned with the local angle of incidence of the ascending and descending side-scan radar satellite used for imaging, if possible. If this requirement cannot be met, the difference between the central axis of the artificial corner reflector and the local angle of incidence of the radar satellite must be measured accurately. The difference serves as a reference base for the high-precision radiometric calibration of SAR images. It can be seen that as the local angle of arrival of the side-scan imaging radar satellite changes, the elevation angle of the artificial corner reflector must be precisely adjusted.

Bei der mittels eines Winkelreflektors durchgeführten Kalibrierung der SAR-Bilder ist ein weiterer zu beachtender Winkel der eingeschlossene Winkel zwischen der Flugrichtung eines Radarsatelliten und der senkrecht zur Achse des künstlichen Winkelreflektors stehenden Öffnungsrichtung. Für einen Tripelreflektor in Form einer gleichschenkligen Pyramide bedeutet dies, dass die Richtung einer Seite parallel zur Flugrichtung des Satelliten gehalten werden sollte. Bei einem Diederwinkelreflektor sollte die Schnittlinie seiner beiden vertikalen reflektierenden Flächen parallel zur Flugrichtung des Radarsatelliten sein. In diesem Fall ist der Radarquerschnitt bei der Streuung garantiert am größten. Daher werden auch höhere Anforderungen an die horizontale Azimutorientierung eines künstlichen Diederwinkelreflektors gestellt.When calibrating the SAR images using a corner reflector, another angle to consider is the included angle between the direction of flight of a radar satellite and the opening direction, which is perpendicular to the axis of the artificial corner reflector. For a triple reflector in the shape of an isosceles pyramid, this means that the direction of one side should be kept parallel to the direction of flight of the satellite. In the case of a dihedron angle reflector, the intersection of its two vertical reflecting surfaces should be parallel to the direction of flight of the radar satellite. In this case, the radar cross-section is guaranteed to be largest at the scatter. Therefore, higher demands are placed on the horizontal azimuth orientation of an artificial dihedral corner reflector.

Die auf dem künstlichen Tripelreflektor basierende Deformationsmonitoring-Technik wird seit dem Start der ESA-Radarsatelliten ERS-1/-2 im Jahr 1992 in den Bereichen seismische Plattenbewegung, Vulkanüberwachung, Bodensackung und Erdrutsche eingesetzt. Auch viele Wissenschaftler im In- und Ausland forschen weiterhin auf dem Gebiet des mittels Winkelreflektoren durchgeführten Deformationsmonitorings. Durch Verwendung künstlicher Winkelreflektoren, die an erdrutschgefährdeten Stellen, auf künstlichen Hängen und großen Infrastrukturen angeordnet sind, kann das Problem des Kohärenzverlustes des Radar-Streuphasensignals natürlicher Objekte gelöst werden, sodass in der Sichtlinienrichtung des Radars langfristige Ergebnisse zu auftretenden Deformationen erhalten werden können und eine maximale Genauigkeit von 1 bis 3 mm erzielt werden kann. Im Vergleich zum auf GNSS basierenden Gerät zum Deformationsmonitoring an einer erdrutschgefährdeten Stelle wird, da es keine Stromversorgung benötigt und Netzwerkkommunikation erfordert und die Chargenkosten niedrig sind, erwartet, dass es in Zukunft zu einem universellen Verfahren zur Überwachung von Hangdeformationen wird. Durch ein hochpräzises, auf GNSS basierendes Gerät zum Deformationsmonitoring kann eine hochpräzise (1 bis 3 mm) horizontale Verschiebung erzielt werden. Durch den Einfluss der Troposphäre ist es jedoch schwierig, die Fähigkeit zum Deformationsmonitoring in Höhenrichtung zu verbessern. Die Genauigkeit beträgt etwa 3 bis 5 mm. Daher hat die Integration von GNSS und Positionierungsgeräten wie künstliche Winkelreflektoren ein gutes Anwendungspotenzial in den Bereichen Hangmonitoring und Deformationsmonitoring großer Infrastrukturen. Winkelreflektoren bieten hochpräzise vertikale Überwachungsfunktionen und GNSS bietet hochpräzise horizontale Überwachungsfunktionen, die sich sehr gut ergänzen.The deformation monitoring technique based on the artificial triple reflector has been used since the launch of the ESA radar satellites ERS-1/-2 in 1992 in the areas of seismic plate movement, volcano monitoring, subsidence and landslides. Many scientists in Germany and abroad continue to conduct research in the field of deformation monitoring using corner reflectors. By using artificial angle reflectors placed in places prone to landslides, on artificial slopes and large infrastructures, the problem of loss of coherence of the radar phase signal scattering of natural objects can be solved, so in the line of sight direction of the radar it is possible to obtain long-term results on occurring deformations and a maximum Accuracy of 1 to 3mm can be achieved. Compared to the GNSS-based landslide-prone deformation monitoring device, since it does not require power supply and requires network communication and the batch cost is low, it is expected to become a universal slope deformation monitoring method in the future. A high-precision (1 to 3mm) horizontal displacement can be achieved by a high-precision GNSS-based deformation monitoring device. However, due to the influence of the troposphere, it is difficult to improve the ability to monitor deformation in the height direction. The accuracy is about 3 to 5 mm. Therefore, the integration of GNSS and positioning devices such as artificial corner reflectors has good application potential in the areas of slope monitoring and deformation monitoring of large infrastructures. Corner reflectors provide high-precision vertical surveillance capabilities and GNSS provides high-precision horizontal surveillance capabilities that complement each other very well.

Aufgabe der Erfindungobject of the invention

Mindestens ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt ein hochpräzises Kalibrier- und Positionierungsgerät für Radarsatelliten und GNSS-Satelliten bereit, mit dem die hochpräzise Ausrichtung der Flugrichtung eines auf- und absteigenden Radarsatelliten und eine genaue Anpassung an den Einfallswinkel des zur Bildgebung dienenden Seitensicht-Radars leicht realisiert werden können, um den theoretischen Maximalwert des Radarquerschnitts für die zweiseitige rechtwinklige Reflexion der Radarsignale zu realisieren. Die vorliegende Erfindung kann einerseits zur hochpräzisen radiometrischen Kalibrierung und geometrischen Kalibrierung von Radaren und andererseits zum hochpräzisen Deformationsmonitoring verwendet werden, wobei eine auf GNSS basierende Funktion zum hochpräzisen Deformationsmonitoring und eine auf InSAR basierende Funktion zum hochpräzisen Deformationsmonitoring auf demselben Gerät realisiert werden können.At least one exemplary embodiment of the present invention provides a high-precision calibration and positioning device for radar satellites and GNSS satellites, with which the high-precision Alignment of the flight direction of an ascending and descending radar satellite and accurate matching to the angle of incidence of the side-scan radar used for imaging can be easily realized in order to realize the theoretical maximum value of the radar cross-section for the two-sided perpendicular reflection of the radar signals. The present invention can be used on the one hand for high-precision radiometric calibration and geometric calibration of radars and on the other hand for high-precision deformation monitoring, with a GNSS-based function for high-precision deformation monitoring and an InSAR-based function for high-precision deformation monitoring being able to be implemented on the same device.

Mindestens ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt ein Kalibrier- und Positionierungsgerät bereit, das Folgendes umfasst:

  • eine Bodenplatte;
  • eine Basis, die lösbar auf der Bodenplatte befestigt ist;
  • einen Montagekasten, der lösbar auf der Basis befestigt ist und horizontal mit der Basis drehbar ist und eine trapezförmige Struktur aufweist, wobei die Tangenten zwischen der ersten Seitenfläche bzw. der zweiten Seitenfläche des Montagekastens und der horizontalen Ebene, nämlich die beiden Schenkel des oberen Trapezes des Montagekastens, jeweils mit der Flugrichtung eines auf- und absteigenden Radarsatelliten übereinstimmen und die eingeschlossenen Winkel zwischen der ersten Seitenfläche bzw. der zweiten Seitenfläche und der horizontalen Ebene, nämlich die Neigungswinkel zwischen den beiden Seitenflächen des Montagekastens und der horizontalen Ebene, jeweils auf den lokalen Einfallswinkel des zur Bildgebung dienenden auf- und absteigenden Seitensicht-Radarsatelliten abstimmbar sind;
  • Diederwinkelreflektoren, die zum Reflektieren der Radarsatellitensignale dienen und lösbar auf der ersten und/oder der zweiten Seitenfläche des Montagekastens befestigt sind, sodass sie jeweils parallel zur Auf- und Abstiegs-Radarrichtung liegen und jeweils auf den lokalen Einfallswinkel des zur Bildgebung dienenden auf- und absteigenden Seitensicht-Radarsatelliten abstimmbar sind; und
  • eine Montagestruktur für GNSS-Antennen, die auf dem Montagekasten angeordnet ist und zum Anbringen einer GNSS-Antenne dient, um die Funktionen der auf GNSS basierenden hochpräzisen Positionierung und dem Deformationsmonitoring und die Funktionen der auf InSAR basierenden hochpräzisen Positionierung und dem Deformationsmonitoring gleichzeitig zu realisieren.
At least one embodiment of the present invention provides a calibration and positioning device, comprising:
  • a bottom plate;
  • a base detachably attached to the bottom plate;
  • a mounting box which is detachably fixed on the base and rotatable horizontally with the base and has a trapezoidal structure, the tangents between the first side surface and the second side surface respectively of the mounting box and the horizontal plane, namely the two legs of the upper trapezium of the Mounting box, each correspond to the flight direction of an ascending and descending radar satellite and the included angles between the first side surface and the second side surface and the horizontal plane, namely the angle of inclination between the two side surfaces of the mounting box and the horizontal plane, each on the local angle of incidence the side-scan ascending and descending imaging radar satellite are tunable;
  • Dihedral corner reflectors, used to reflect the radar satellite signals, are removably mounted on the first and/or second side surface of the mounting box so that they are respectively parallel to the ascending and descending radar direction and correspond to the local angle of incidence of the ascending and descending imaging serving respectively side-scan radar satellites are tunable; and
  • a GNSS antenna mounting structure, which is placed on the mounting box and is for mounting a GNSS antenna to realize the functions of GNSS-based high-precision positioning and deformation monitoring and the functions of InSAR-based high-precision positioning and deformation monitoring at the same time.

In einigen Ausführungsbeispielen weist die Bodenplatte eine flache Plattenstruktur auf.In some embodiments, the floor panel has a flat panel structure.

In einigen Ausführungsbeispielen umfasst die Basis Folgendes: eine Hülse, die lösbar auf der Bodenplatte befestigt ist; eine Drehachse, die beweglich in der Hülse angeordnet ist und deren eines Ende lösbar mit dem Boden des Montagekastens verbunden ist; und ein Befestigungselement, das fest mit der Hülse und der Drehachse verbunden ist, wobei die Drehachse relativ zur Hülse drehbar ist, nachdem das Befestigungselement gelöst wurde.In some embodiments, the base includes: a sleeve releasably secured to the bottom panel; a pivot axis movably disposed in the sleeve and one end of which is detachably connected to the bottom of the mounting box; and a fastener fixedly connected to the sleeve and the pivot, the pivot being rotatable relative to the sleeve after the fastener is released.

In einigen Ausführungsbeispielen weist der Montagekasten eine Hohlstruktur auf.In some embodiments, the mounting box has a hollow structure.

In einigen Ausführungsbeispielen ist eine Montagestruktur für reflektierende Prismen für eine Totalstation auf dem Montagekasten angeordnet.In some embodiments, a reflective prism mounting structure for a total station is disposed on the mounting box.

In einigen Ausführungsbeispielen ist die Mittelachse des Trapezes auf der Oberseite des Montagekastens die Nordlinie.In some embodiments, the central axis of the trapezoid on top of the mounting box is the north line.

In einigen Ausführungsbeispielen ist der eingeschlossene Winkel zwischen den beiden Schenkeln des oberen bzw. des unteren Trapezes des Montagekastens α1+α2, wobei α1 der Winkel zwischen der Umlaufbahn des aufsteigenden Radarsatelliten und der Richtung des wahren Nordens und α2 der Winkel zwischen der Umlaufbahn des absteigenden Radarsatelliten und der Richtung des wahren Nordens ist, wobei, wenn die erste Seitenfläche des Montagekastens auf den lokalen Einfallswinkel des zur Bildgebung dienenden aufsteigenden Seitensicht-Radars abgestimmt ist, die Neigung des Einfallswinkels relativ zur horizontalen Ebene α = 45 + η1 beträgt, und, wenn die zweite Seitenfläche des Montagekastens auf den lokalen Einfallswinkel des zur Bildgebung dienenden absteigenden Seitensicht-Radars abgestimmt ist, die Neigung des Einfallswinkels relativ zur horizontalen Ebene β = 45 + n2 beträgt, wobei η1 der lokale Einfallswinkel des aufsteigenden Satelliten an der Position des entsprechenden Diederwinkelreflektors und η2 der lokale Einfallswinkel des absteigenden Satelliten an der Position des entsprechenden Diederwinkelreflektors ist.In some embodiments, the included angle between the two legs of the upper and lower trapezoids of the mounting box is α 1 +α 2 , where α 1 is the angle between the orbit of the ascending radar satellite and the direction of true north, and α 2 is the angle between the orbit of the descending radar satellite and the direction of true north, where when the first face of the mounting box is matched to the local angle of incidence of the imaging side-scan radar ascending, the inclination of the angle of incidence relative to the horizontal plane is α = 45 + η 1 , and, when the second side surface of the mounting box is tuned to the local angle of incidence of the side-scan imaging radar used for descending, the inclination of the angle of incidence relative to the horizontal plane is β = 45 + n 2 , where η 1 is the local angle of incidence of the ascending satellite the position of the corresponding dihedron angler reflector and η 2 is the local angle of incidence of the descending satellite at the position of the corresponding dihedral angle reflector.

Wenn in einigen Ausführungsbeispielen ein magnetisches Instrument wie ein Kompass zur Nordbestimmung verwendet wird, wird die Nordlinie des Montagekastens unter der Bedingung, dass der Einfluss der lokalen magnetischen Deklination wegfällt, auf den wahren Norden ausgerichtet.In some embodiments, when a magnetic instrument such as a compass is used to determine north, the north line of the mounting box is aligned to true north under the condition that the influence of the local magnetic declination is removed.

Wenn in einigen Ausführungsbeispielen sich der Montageort auf der nördlichen Hemisphäre befindet und für den Aufnahmemodus des Radarsatelliten die rechte Bildansicht verwendet ist, zeigt die lange Seite des Trapezes auf der Oberseite des Montagekastens nach Norden und die kurze Seite nach Süden. Wenn für den Aufnahmemodus des Radarsatelliten die linke Bildansicht verwendet ist, zeigt die lange Seite des Trapezes auf der Oberseite des Montagekastens nach Süden und die kurze Seite nach Norden.In some embodiments, when the mounting location is in the northern hemisphere and the right image view is used for the radar satellite acquisition mode, the long side of the trapezium on top of the mounting box points north and the short side points south. When the left image view is used for the radar satellite recording mode, the long side of the trapezium on top of the mounting box points south and the short side points north.

In einigen Ausführungsbeispielen umfasst ein Diederwinkelreflektor zwei senkrecht zueinander stehende Metallplatten, wobei eine jeweilige Metallplatte die Form eines Halbkreises, Rechtecks, Trapezes oder konvexen Polygons hat. Die Größe und Form eines Diederwinkelreflektors kann gemäß der an die Hintergrundsignalstärke des spezifischen Anwendungsszenarios gestellten Indexanforderungen geändert werden.In some embodiments, a dihedron angle reflector comprises two mutually perpendicular metal plates, each metal plate having the shape of a semicircle, rectangle, trapezium or convex polygon. The size and shape of a dihedral corner reflector can be changed according to the background signal strength index requirements of the specific application scenario.

In einigen Ausführungsbeispielen umfasst das Material der Metallplatte eine Aluminiumlegierung und Edelstahl mit geringer Magnetisierung.In some embodiments, the material of the metal plate includes aluminum alloy and low magnetization stainless steel.

Dadurch, dass die erste Seitenfläche und die zweite Seitenfläche des Montagekastens zur horizontalen Ebene hin mit einer Neigung gestaltet sind, kann eine genaue Abstimmung auf den lokalen Einfallswinkel des zur Bildgebung dienenden auf- und absteigenden Seitensicht-Radarsatelliten erreicht werden, was die genaue Ausrichtung der Mittelachse der Diederwinkelreflektoren zu der Radarsignale sendenden Antenne unterstützt, wobei eine Genauigkeit von etwa 1° erreicht werden kann. Durch diese Struktur kann die Radar-Rückstreuenergie durch Diederwinkelreflektoren erheblich verbessert werden. Diese Struktur hat einen bedeutenden Wert für die hochpräzise Kalibrierung und geometrische Positionierung.Because the first side surface and the second side surface of the mounting box are designed with an inclination to the horizontal plane, an exact adjustment to the local angle of incidence of the imaging serving ascending and descending side-scanning radar satellite can be achieved, which enables the precise alignment of the central axis of the dihedron angle reflectors to the antenna transmitting radar signals, with an accuracy of about 1° being able to be achieved. With this structure, the radar backscatter energy can be greatly improved by dihedral corner reflectors. This structure has significant value for high-precision calibration and geometric positioning.

Dadurch, dass die obere und die untere Trapezebene des Montagekastens winklig gestaltet sind, kann erreicht werden, dass die Schnittlinie der beiden vertikalen Ebenen der Diederwinkelreflektoren parallel zur Flugrichtung des auf- und absteigenden Radarsatelliten ist, wobei eine Positionierungsgenauigkeit von etwa 1° erzielt werden kann. Gleichzeitig können die Montage und die Fehlersuche bei der horizontalen Ausrichtung des Kalibrier- und Positionierungsgeräts bequem durch die auf der Oberseite des Montagekastens vorgesehene Nordlinie realisiert werden.Because the upper and lower trapezoidal planes of the mounting box are angled, it can be achieved that the intersection of the two vertical planes of the dihedron angle reflectors is parallel to the flight direction of the ascending and descending radar satellite, with a positioning accuracy of about 1° being able to be achieved. At the same time, the assembly and troubleshooting of the horizontal alignment of the calibration and positioning device can be conveniently realized by the north line provided on the top of the assembly box.

Die GNSS-Antenne kann durch die auf dem Montagekasten angeordnete Montagestruktur für GNSS-Antennen angebracht werden, sodass an derselben Position das auf GNSS basierende Deformationsmonitoring und das auf InSAR basierende Deformationsmonitoring gleichzeitig realisiert werden können. Durch die künstlichen Diederwinkelreflektoren kann das Problem des Kohärenzverlustes, das durch die große Vegetationsbedeckung auf der Oberfläche der erdrutschgefährdeten Stelle verursacht wird, überwunden werden, sodass ein hochpräzises, auf InSAR basierendes Deformationsmonitoring erreicht wird. Die künstlichen Diederwinkelreflektoren können auch in großen Infrastrukturen wie Dämme, Autobahnen oder Hochgeschwindigkeitsbahnfundamente, Flussböschungen und in anderen Bereichen eingesetzt werden. Durch die gleichzeitige Verwendung von InSAR und GNSS kann die Integration der ursprünglichen Beobachtungswerte beim Deformationsmonitoring an derselben Position realisiert werden.The GNSS antenna can be mounted by the GNSS antenna mounting structure arranged on the mounting box, so that the GNSS-based deformation monitoring and the InSAR-based deformation monitoring can be realized at the same position at the same time. The artificial dihedral angle reflectors can overcome the problem of loss of coherence caused by the large vegetation cover on the surface of the landslide prone site, thus achieving high-precision InSAR-based deformation monitoring. The artificial dihedral angle reflectors can also be used in large infrastructures such as dams, highways or high-speed railway foundations, river embankments and other areas. By using InSAR and GNSS simultaneously, the integration of the original observation values can be realized in the deformation monitoring at the same position.

Die drehbare Basis erleichtert die Montage und die Fehlersuche bei der genauen Nordbestimmung des Kalibrier- und Positionierungsgeräts. In der Regel kann beim Vorliegen eines hochpräzisen geologischen Kompasses plus einer genauen Korrektur der lokalen magnetischen Deklination bei der Nordbestimmung eine Genauigkeit von etwa 1° erzielt werden.The rotating base makes it easy to assemble and troubleshoot accurate north determination of the calibrator and positioner. Typically, given a high-precision geological compass plus an accurate local magnetic declination correction, an accuracy of about 1° can be achieved when determining north.

Das erfindungsgemäße Kalibrier- und Positionierungsgerät hat einen geteilten Aufbau. Durch den Austausch von Montagekästen mit unterschiedlichen Seitenneigungswinkeln und Trapezwinkeln können die präzise Ausrichtung der lokalen Einfallswinkel verschiedener zur Bildgebung dienender Seitensicht-Radarsatelliten am selben Standort und die präzise Ausrichtung verschiedener Flugrichtungen verschiedener Radare erreicht werden, sodass eine hochpräzise radiometrische Kalibrierung und Positionierung der Radarbilder mehrerer Quellen am selben Standort erreicht wird. Beispielsweise kann beim Vorliegen eines steilen Abhangs, bei dem die durch ein Seitensicht-Radar erzeugten Abbildungen nur auf einer einzigen Satellitenumlaufbahn sichtbar sind, nur ein für den Satelliten sichtbarer Diederwinkelreflektor installiert werden. Das Weglassen des für Satellitensignale unsichtbaren Diederwinkelreflektors hat keinen Einfluss auf die Leistung und Genauigkeit des Geräts, spart aber Kosten. Wenn der Winkelreflektor an einem Ost-West-Hang angeordnet ist, ist kein Reflektor in der Sichtlinienrichtung der Radarsatellitenumlaufbahn, in der es eine Radarüberlappung gibt, installiert, wobei ein Reflektor in der Sichtlinienrichtung der Radarsatellitenumlaufbahn, in der es keine Überlappung gibt, installiert ist.The calibration and positioning device according to the invention has a divided structure. By exchanging mounting boxes with different bank angles and trapezium angles, the precise alignment of the local angles of arrival of different side-scan imaging radar satellites at the same site and the precise alignment of different flight directions of different radars can be achieved, enabling high-precision radiometric calibration and positioning of the radar images of multiple sources at the same location is reached. For example, in the presence of a steep slope where the images produced by a side-scan radar are only visible in a single satellite orbit, only one satellite-visible dihedron angle reflector can be installed. Omitting the dihedral angle reflector, which is invisible to satellite signals, does not affect the performance and accuracy of the device, but saves costs. When the corner reflector is placed on an east-west slope, no reflector is installed in the line-of-sight direction of the radar satellite orbit where there is radar overlap, and one reflector is installed in the line-of-sight direction of the radar satellite orbit where there is no overlap.

Der Diederwinkelreflektor hat einen geteilten Aufbau. Durch den Austausch von Diederwinkelreflektoren unterschiedlicher Größe und Form kann der Radarquerschnitt genau angepasst werden, um die Anforderungen an das Signal-Rausch-Verhältnis unter verschiedenen Hintergrundbedingungen zu erfüllen. An Stellen mit geringer Hintergrundintensität werden kleinformatige reflektierende Diederwinkelpanels und an Stellen mit hoher Hintergrundintensität großformatige reflektierende Diederwinkelpanels gewählt, sodass bei der Montage und der Fehlersuche die vorliegende Erfindung für verschiedene Hintergrundumgebungen geeignet ist. Die Größe und Form eines Diederwinkelreflektors kann entsprechend der Hintergrundsignalstärke des spezifischen Anwendungsszenarios geändert werden. Je nach Anwendungsszenario können wahlweise zwei Reflektoren gleichzeitig oder nur ein Reflektor verwendet werden. Das Montagekriterium besteht darin, die Installation zweier Reflektoren zu ermöglichen, wenn an der Position des Winkelreflektors die Streuintensität des Hintergrundrauschsignals der Umlaufbahndaten sowohl des aufsteigenden als auch des absteigenden Radarsatelliten um mehr als 10 dB geringer als die Streusignalintensität des Reflektors ist.The dihedral angle reflector has a split structure. By exchanging dihedral corner reflectors of different sizes and shapes, the radar cross-section can be fine-tuned to meet signal-to-noise ratio requirements in various background conditions. In places with low background intensity small-scale reflective dihedral panels are chosen, and large-scale reflective dihedral panels are selected in places of high background intensity, so that in assembly and troubleshooting, the present invention is suitable for various background environments. The size and shape of a dihedral corner reflector can be changed according to the background signal strength of the specific application scenario. Depending on the application scenario, either two reflectors can be used at the same time or just one reflector. The mounting criterion is to allow the installation of two reflectors if, at the angle reflector position, the scatter intensity of the background noise signal of the orbit data of both the ascending and descending radar satellites is more than 10 dB less than the scatter signal intensity of the reflector.

Die Basis und die Bodenplatte sind Standardteile und für die Massenproduktion geeignet und können durch das Baupersonal vorab auf einem Beobachtungspfeiler aus Beton montiert werden, sodass die für die Vor-Ort-Installation durch Fachleute benötigte Zeit verkürzt wird.The base and bottom plate are off-the-shelf parts suitable for mass production, and can be pre-assembled on a concrete observation pier by construction personnel, reducing the time required for on-site installation by professionals.

Der Aufnahmemodus für Radarsatellitenbilder ist sowohl für die nördliche als auch für die südliche Hemisphäre geeignet.The radar satellite image acquisition mode is suitable for both the northern and southern hemispheres.

In einigen Fällen werden gemäß der bekannten geplanten Route von unbemannten Luftfahrzeugen (UAV) oder Starrflüglern vorab die Flugrichtung der Satellitenumlaufbahn und die Konfiguration des lokalen Einfallswinkels des zur Bildgebung dienenden Seitensicht-Radars einbezogen, um die Nordausrichtung des Reflektors und die Neigung des Montagekastens genau einzustellen. Dadurch können auch eine hochpräzise radiometrische Kalibrierung und geometrische Positionierung der durch luftgestützte und UAV-gestützte SAR-Plattform erzeugten Radarbilder realisiert werden.In some cases, according to the known planned route of unmanned aerial vehicle (UAV) or fixed-wing aircraft, the flight direction of the satellite orbit and the configuration of the local angle of incidence of the side-scan imaging radar are incorporated in advance to precisely adjust the north alignment of the reflector and the inclination of the mounting box. This also enables high-precision radiometric calibration and geometric positioning of the radar images generated by airborne and UAV-supported SAR platforms.

Der Neigungswinkel der Seitenfläche und der eingeschlossene Winkel des Trapezes des Montagekastens sind nicht unveränderlich festgelegt und können in verschiedene Winkel geändert werden, um die genaue Ausrichtung desselben Standorts auf verschiedene Einfallswinkel von Radarsatelliten und die präzise Ausrichtung der Flugrichtungen verschiedener Radare und somit eine hochpräzise radiometrische Kalibrierung und Positionierung der Radarbilder mehrerer Quellen zu realisieren.The inclination angle of the side surface and the included angle of the trapezoid of the mounting box are not invariably fixed and can be changed to different angles to ensure the accurate alignment of the same site to different angles of arrival of radar satellites and the precise alignment of the flight directions of different radars, and thus achieve high-precision radiometric calibration and Realize positioning of the radar images of multiple sources.

Die mit dem Messgerät verbundene Stützstange bzw. Zentrierstange kann zum Stützen der GNSS-Antenne verwendet werden, um die Funktionen der auf GNSS basierenden hochpräzisen Positionierung und des Deformationsmonitorings und die Funktionen der auf InSAR basierenden hochpräzisen Positionierung und des Deformationsmonitorings gleichzeitig zu realisieren. Ferner kann die Stützstange bzw. Zentrierstange verwendet werden, um reflektierende Prismen bei der herkömmlichen Vermessung und Kartierung zu unterstützen und somit die Vermessungs- und Kartierungsfunktion der Totalstation zu realisieren.The support rod or centering rod connected to the measuring device can be used to support the GNSS antenna to realize the functions of GNSS-based high-precision positioning and deformation monitoring and the functions of InSAR-based high-precision positioning and deformation monitoring at the same time. Furthermore, the support rod or centering rod can be used to support reflective prisms in conventional surveying and mapping, thus realizing the surveying and mapping function of the total station.

Figurenlistecharacter list

Zur deutlicheren Veranschaulichung der durch die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung bereitgestellten technischen Lösungen werden nachstehend die beigefügten Zeichnungen der Ausführungsbeispiele kurz erläutert.

  • 1 zeigt eine schematische Ansicht des Kalibrier- und Positionierungsgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 2 zeigt eine schematische Ansicht des Kalibrier- und Positionierungsgeräts gemäß 1 aus einer anderen Perspektive;
  • 3 zeigt eine schematische Ansicht der Diederwinkelreflektoren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 4 zeigt eine schematische Ansicht eines rechtwinkligen Verbindungselements gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 5 zeigt eine schematische Ansicht des Montagekastens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 6 zeigt eine schematische Ansicht des Montagekastens des Anordnungsprinzips des geeigneten Azimuts des auf- und absteigenden Radarsatelliten für den Montagekasten unter der Bedingung, dass für den Aufnahmemodus des Radarsatelliten die rechte Bildansicht verwendet ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 7 zeigt eine schematische Ansicht des Montagekastens des Anordnungsprinzips des geeigneten Azimuts des auf- und absteigenden Radarsatelliten für den Montagekasten unter der Bedingung, dass für den Aufnahmemodus des Radarsatelliten die linke Bildansicht verwendet ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 8 zeigt eine schematische Ansicht der Neigungswinkel α, β zwischen den beiden viereckigen Seitenflächen des Montagekastens und der horizontalen Ebene gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 9 zeigt ein schematisches Diagramm der Parametereinstellung des lokalen Einfallswinkels des Montagekastens unter der Bedingung, dass für den Aufnahmemodus des aufsteigenden Radarsatelliten die rechte Bildansicht verwendet ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 10 zeigt ein schematisches Diagramm des Anordnungsverfahrens des lokalen Einfallswinkels des Montagekastens unter der Bedingung, dass für den Aufnahmemodus des absteigenden Radarsatelliten die rechte Bildansicht verwendet ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 11 zeigt eine schematische Ansicht der Bodenplatte, der Basis, des Montagekastens und des GNSS-Antennen-Verbindungselements gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 12 zeigt eine schematische Ansicht des GNSS-Antennen-Verbindungselements gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 13 zeigt eine schematische Ansicht der drehbaren Basis gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 14 zeigt eine schematische Ansicht der Bodenplatte gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In order to more clearly illustrate the technical solutions provided by the exemplary embodiments of the present invention, the accompanying drawings of the exemplary embodiments are briefly explained below.
  • 1 Fig. 12 shows a schematic view of the calibration and positioning device according to an embodiment of the present invention;
  • 2 FIG. 12 shows a schematic view of the calibration and positioning device according to FIG 1 from a different perspective;
  • 3 Fig. 12 shows a schematic view of the dihedron corner reflectors according to an embodiment of the present invention;
  • 4 12 is a schematic view of a right angle connector according to an embodiment of the present invention;
  • 5 Fig. 12 shows a schematic view of the assembly box according to an embodiment of the present invention;
  • 6 Fig. 12 is a schematic assembly box view showing the arrangement principle of suitable azimuth of ascending and descending radar satellite for the assembly box under the condition that the right image view is used for the radar satellite pickup mode, according to an embodiment of the present invention;
  • 7 Fig. 12 is a schematic assembly box view showing the arrangement principle of suitable azimuth of ascending and descending radar satellite for the assembly box under the condition that the left image view is used for the radar satellite pickup mode, according to an embodiment of the present invention;
  • 8th shows a schematic view of the inclination angles α, β between the two quadrangular side faces of the mounting box and the horizontal plane according to an embodiment of the present invention;
  • 9 shows a schematic diagram of the parameter adjustment of the local incidence win kels of the mounting box under the condition that the right image view is used for the recording mode of the radar ascending satellite according to an embodiment of the present invention;
  • 10 Fig. 12 is a schematic diagram showing the method of arranging the local angle of incidence of the mounting box under the condition that the right image view is used for the recording mode of the descending radar satellite according to an embodiment of the present invention;
  • 11 Fig. 12 shows a schematic view of the bottom plate, the base, the mounting box and the GNSS antenna connector according to an embodiment of the present invention;
  • 12 Fig. 12 shows a schematic view of the GNSS antenna connector according to an embodiment of the present invention;
  • 13 Fig. 12 shows a schematic view of the rotatable base according to an embodiment of the present invention;
  • 14 shows a schematic view of the floor panel according to an embodiment of the present invention.

BezugszeichenlisteReference List

11
erstes Panelfirst panel
22
zweites Panelsecond panel
33
drittes Panelthird panel
44
viertes Panelfourth panel
55
Montagekastenassembly box
66
Verbindungselementfastener
77
GNSS-Antennen-VerbindungselementGNSS antenna connector
88th
BasisBase
99
Bodenplattebottom plate
1010
Flugrichtung des aufsteigenden RadarsatellitenFlight direction of the ascending radar satellite
1111
Flugrichtung des absteigenden RadarsatellitenFlight direction of the descending radar satellite

Detaillierte Beschreibung der AusführungsbeispieleDetailed description of the exemplary embodiments

1 zeigt eine schematische Ansicht des Kalibrier- und Positionierungsgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 2 zeigt eine schematische Ansicht des Kalibrier- und Positionierungsgeräts gemäß 1 aus einer anderen Perspektive. Wie in den 1 und 2 gezeigt, umfasst das Kalibrier- und Positionierungsgerät zum Reflektieren von Radarsatellitensignalen zwei Diederwinkelreflektoren, wobei einer der beiden Diederwinkelreflektoren ein erstes Panel 1 und ein zweites Panel 2, die senkrecht zueinander stehen, umfasst und der andere ein drittes Panel 3 und ein viertes Panel 4, die senkrecht zueinander stehen, umfasst. Wie in 3 gezeigt, kann die vertikale Verbindung zwischen dem ersten Panel 1 und dem zweiten Panel 2 bzw. zwischen dem dritten Panel 3 und dem vierten Panel 4 durch das in 4 gezeigte rechtwinkelige Verbindungselement 6 erreicht werden. An den korrespondierenden Positionen des Verbindungselements 6 und des ersten, zweiten, dritten und vierten Panels 1, 2, 3, 4 sind Schraubenlöcher zum Anbringen von Befestigungsbolzen vorgesehen. Die Panels 1, 2, 3, 4 bestehen aus Metall. Das spezifische Material der Panels kann eine Aluminiumlegierung und Edelstahl mit geringer Magnetisierung umfassen, um Rost und Magnetfeldinterferenzen zu vermeiden. Darüber hinaus können die Formen der Panels 1, 2, 3, 4 halbkreisförmig, rechteckig oder konvex polygonal sein. Durch das In-Übereinstimmung-Bringen der Änderungen in Größe und Form der Panels mit den Werten unterschiedlicher Radarquerschnitte können die Anforderungen an die radiometrische Kalibrierung in verschiedenen Szenarien erfüllt werden. 1 Fig. 12 shows a schematic view of the calibration and positioning device according to an embodiment of the present invention; 2 FIG. 12 shows a schematic view of the calibration and positioning device according to FIG 1 from a different perspective. As in the 1 and 2 shown, the calibration and positioning device for reflecting radar satellite signals comprises two dihedral angle reflectors, one of the two dihedral angle reflectors comprising a first panel 1 and a second panel 2, which are perpendicular to each other, and the other a third panel 3 and a fourth panel 4, which are perpendicular to each other, includes. As in 3 shown, the vertical connection between the first panel 1 and the second panel 2 or between the third panel 3 and the fourth panel 4 by the in 4 shown right-angled connecting element 6 can be achieved. At the corresponding positions of the connecting member 6 and the first, second, third and fourth panels 1, 2, 3, 4, screw holes for attaching fastening bolts are provided. Panels 1, 2, 3, 4 are made of metal. The specific material of the panels can include aluminum alloy and low magnetization stainless steel to prevent rust and magnetic field interference. In addition, the shapes of the panels 1, 2, 3, 4 can be semicircular, rectangular or convex polygonal. By matching the changes in size and shape of the panels with the values of different radar cross sections, the radiometric calibration requirements in different scenarios can be met.

5 zeigt den zur Montage der beiden Diederwinkelreflektoren dienenden Montagekasten 5. Als Montagekasten 5 kann ein trapezförmiger Kasten verwendet werden. Das erste Panel 1 und das dritte Panel 3 der beiden Diederwinkelreflektoren können mittels Schrauben oder Bolzen jeweils auf der ersten Seitenfläche (Seite eines Parallelogramms) und der zweiten Seitenfläche (Seite eines anderen Parallelogramms) des Montagekastens 5 befestigt werden. Wie in den 6 bis 10 gezeigt, sind die zwei Tangentenrichtungen (α1, α2), die durch Schneiden der ersten Seitenfläche bzw. der zweiten Seitenfläche des Montagekastens 5 mit der horizontalen Ebene gebildet werden, auf die Orbitalrichtung des auf- und absteigenden Radarsatelliten abgestimmt, wobei eine Anpassungsbeziehung zwischen den zwei eingeschlossenen Winkeln (α, β), die durch die erste Seitenfläche bzw. die zweite Seitenfläche und die horizontale Ebene gebildet werden, und dem lokalen Einfallswinkel (η1, η2) des auf- und absteigenden Radarsatelliten besteht. Nachfolgend wird die spezifische Berechnung beschrieben. 5 shows the mounting box 5 used to mount the two dihedron angle reflectors. A trapezoidal box can be used as the mounting box 5 . The first panel 1 and the third panel 3 of the two dihedron angle reflectors can be fixed to the first side surface (side of one parallelogram) and the second side surface (side of another parallelogram) of the mounting box 5 by means of screws or bolts, respectively. As in the 6 until 10 shown, the two tangent directions (α 1 , α 2 ) formed by intersecting the first side surface and the second side surface of the mounting box 5 with the horizontal plane, respectively, are matched to the orbital direction of the ascending and descending radar satellite, with a matching relationship between the two included angles (α, β), which are formed by the first face and the second face and the horizontal plane, and the local angle of incidence (η 1 , η 2 ) of the ascending and descending radar satellite. The specific calculation is described below.

Wenn für den Aufnahmemodus des Radarsatelliten die rechte Bildansicht verwendet ist und sich der Montageort auf der nördlichen Hemisphäre befindet, ist das Bestimmungsverfahren für die Schnittgrößen (Querschnitt des oberen Trapezes und Querschnitt des seitlichen Trapezes) und den Winkel der beiden Trapeze des Montagekastens 5 wie nachstehend beschrieben: Mithilfe der Parameter der Satellitenbilddaten am Montageort der Winkelreflektoren wird der Azimut des auf- und absteigenden Satelliten in der Flugrichtung genau berechnet und werden der eingeschlossene Winkel α1 zwischen der Flugrichtung des aufsteigenden Radarsatelliten 10 und der Richtung des wahren Nordens (nämlich der eingeschlossene Winkel zwischen der Schnittlinie des ersten Panels 1 und der horizontalen Ebene und der Richtung des wahren Nordens) und der eingeschlossene Winkel α2 zwischen der Flugrichtung des absteigenden Radarsatelliten 11 und der Richtung des wahren Nordens (nämlich der eingeschlossene Winkel zwischen der Schnittlinie des dritten Panels 3 und der horizontalen Ebene und der Richtung des wahren Nordens) abgeleitet. Gemäß den eingeschlossenen Winkeln α1 und α2 werden die grafischen Winkel der oberen Trapezfläche und der unteren Trapezfläche des Montagekastens 5 bestimmt, siehe 6 und 7. Auf die gleiche Weise werden gemäß den Parametern der Satellitenbilddaten die lokalen Einfallswinkel (η1, η2) des auf- und absteigenden Satelliten in Bezug auf die Position der Winkelreflektoren bestimmt und die Neigungswinkel α und β zwischen den Seiten der beiden Vierecke (nämlich der ersten Seitenfläche und der zweiten Seitenfläche) des Montagekastens 5 und der horizontalen Ebene berechnet. Die in 8 gezeigten spezifischen Berechnungsformeln für die Neigungswinkel α und β sind in 9 und 10 dargestellt, wobei α = 45 + η1 und β = 45 + η2 ist. Gemäß den Neigungswinkeln α und β wird die präzise kundenspezifische Bearbeitung der Querschnittsgröße des seitlichen Trapezes und des Winkels des Montagekastens 5 vorgenommen. Die Formeln in 9 und 10 besagen, dass, wenn η1 und η2 gleich 45° sind, die Neigungswinkel α, β jeweils ein rechter Winkel sind und die obere Trapezfläche des Montagekastens 5 vollständig gleich mit der unteren Trapezfläche ist, und, wenn η1 und η2 größer als 45° sind, die Neigungswinkel α, β stumpfe Winkel sind und die obere Trapezfläche des Montagekastens 5 größer als die untere Trapezfläche ist.When the right image view is used for the radar satellite recording mode and the mounting location is in the northern hemisphere, the determination method for the internal forces (cross section of the upper trapezium and cross section of the side trapezium) and the angle of the two trapezoids of the mounting box 5 is as described below : Using the parameters of the satellite image data at the installation site of the Win kelreflectors, the azimuth of the ascending and descending satellites in the direction of flight is accurately calculated, and the included angle α 1 between the direction of flight of the ascending radar satellite 10 and the direction of true north (namely the included angle between the line of intersection of the first panel 1 and the horizontal plane and the direction of true north) and the included angle α 2 between the flight direction of the descending radar satellite 11 and the direction of true north (namely, the included angle between the line of intersection of the third panel 3 and the horizontal plane and the direction of true north) derived. According to the included angles α 1 and α 2 the graphic angles of the upper trapezoidal surface and the lower trapezoidal surface of the mounting box 5 are determined, see 6 and 7 . In the same way, according to the parameters of the satellite imagery, the local angles of incidence (η 1 , η 2 ) of the ascending and descending satellites are determined with respect to the position of the corner reflectors, and the angles of inclination α and β between the sides of the two quadrilaterals (namely the first Side surface and the second side surface) of the mounting box 5 and the horizontal plane calculated. In the 8th The specific calculation formulas shown for the inclination angles α and β are in 9 and 10 where α = 45 + η 1 and β = 45 + η 2 . According to the inclination angles α and β, the precise customization of the cross-sectional size of the side trapezoid and the angle of the mounting box 5 is done. The formulas in 9 and 10 state that when η 1 and η 2 are equal to 45°, the inclination angles α, β are each a right angle and the upper trapezoidal surface of the mounting box 5 is completely equal to the lower trapezoidal surface, and when η 1 and η 2 are greater than are 45°, the inclination angles α, β are obtuse angles, and the upper trapezoidal surface of the mounting box 5 is larger than the lower trapezoidal surface.

Die Konfiguration des Montagekastens 5 ist so, dass bei der Streuung für einen Diederwinkelreflektor ein maximaler Radarquerschnitt erzielt werden kann. Damit soll sichergestellt werden, dass bei der Montage der Azimut der beiden Diederwinkelreflektoren vollständig mit den Flugrichtungen des aufsteigenden bzw. absteigenden Radarsatelliten 10, 11 übereinstimmt und die Achse des Diederwinkels vollständig mit dem lokalen Einfallswinkel des Radars übereinstimmt, um eine maximale Reflexion der Signale des auf- und absteigenden Radarsatelliten zu gewährleisten. Die Projektion auf die horizontale Ebene der rechtwinkligen Schnittlinien des zweiten Panels 2 und des ersten Panels 1 stimmt mit der Flugrichtung des aufsteigenden Radarsatelliten 10 überein. Die Projektion auf die horizontale Ebene der rechtwinkligen Schnittlinien des dritten Panels 3 und des vierten Panels 4 stimmt mit der Flugrichtung des absteigenden Radarsatelliten 11 überein. Die trapezförmige Struktur auf der oberen Seite und die trapezförmige Struktur auf der unteren Seite des Montagekastens 5 können entsprechend der Radarsatellitenumlaufbahn eingestellt werden, um unter den Bedingungen unterschiedlicher Breitenregionen und unterschiedlicher Radarsatelliten die genaue Einstellung des Azimuts des auf- und absteigenden Satelliten zu gewährleisten. Der Montagekasten bietet eine große Vielseitigkeit.The configuration of the mounting box 5 is such that maximum radar cross-section can be achieved in the dispersion for a dihedral angle reflector. This is to ensure that during assembly the azimuth of the two dihedral angle reflectors completely corresponds to the flight directions of the ascending or descending radar satellites 10, 11 and the axis of the dihedral angle completely corresponds to the local angle of incidence of the radar in order to ensure maximum reflection of the signals from the - and ensure descending radar satellites. The projection onto the horizontal plane of the orthogonal intersection lines of the second panel 2 and the first panel 1 coincides with the flight direction of the radar satellite 10 ascending. The projection onto the horizontal plane of the perpendicular lines of intersection of the third panel 3 and the fourth panel 4 coincides with the flight direction of the descending radar satellite 11 . The trapezoidal structure on the upper side and the trapezoidal structure on the lower side of the mounting box 5 can be adjusted according to the radar satellite orbit, to ensure the accurate adjustment of the azimuth of the ascending and descending satellite under the conditions of different latitude regions and different radar satellites. The mounting box offers great versatility.

Ferner ist eine Nordlinie auf der Oberseite des Montagekastens 5 vorgesehen. Es wird auf 6 Bezug genommen. Wenn für den Aufnahmemodus des Radarsatelliten die rechte Bildansicht verwendet ist, zeigt zur Unterstützung des Auf- und Abstiegs-Radarmodus die untere Seite (lange Seite) des Trapezes auf der Oberseite des Montagekastens 5 nach Norden und zeigt die obere Seite (kurze Seite) nach Süden (da bei den meisten aktuellen Radarsatelliten für den Aufnahmemodus die rechte Bildansicht verwendet wird, wird im Rest der vorliegenden Beschreibung zur Auseinandersetzung mit verwandten Theorien und Methoden standardmäßig dieser Modus verwendet). Wenn für den Aufnahmemodus die linke Bildansicht verwendet ist, zeigt zur Unterstützung des Auf- und Abstiegs-Radarmodus die untere Seite (lange Seite) des Trapezes auf der Oberseite des Montagekastens 5 nach Süden und zeigt die obere Seite (kurze Seite) nach Norden.A north line is also provided on the top of the assembly box 5 . It will be on 6 referenced. When the right image view is used for the radar satellite pickup mode, to support the ascent and descent radar mode, the bottom side (long side) of the trapezoid on top of the mounting box 5 faces north and the top side (short side) faces south (Since most current radar satellites use the right image view for the acquisition mode, this mode will be used by default in the remainder of the present description to discuss related theories and methods). When the left image view is used for the recording mode, to support the ascent and descent radar mode, the lower side (long side) of the trapezium on top of the mounting box 5 faces south and the upper side (short side) faces north.

Es wird wieder auf 5 Bezug genommen. Auf der oberen Fläche des Montagekastens 5 ist ein Schraubenloch zum Verbinden mit einem GNSS-Antennen-Verbindungselement 7 vorgesehen, wobei die Mittellinie des Trapezes als Nordlinie gekennzeichnet ist. Auf der unteren Fläche des Montagekastens 5 sind Schraubenlöcher zum Verbinden mit einer drehbaren Basis 8 vorgesehen. Ferner besteht der Montagekasten 5 aus einer U-förmigen Ausnehmungsstruktur und einer Stützplatte, die durch Schrauben lösbar aneinander befestigt sind. Durch diese Hohlstruktur kann das Gewicht des Geräts verringert werden. Im trapezförmigen Querschnitt der beiden Seitenflächen des Montagekastens 5 ist diese Hohlstruktur dargestellt.It will be up again 5 referenced. A screw hole for connecting to a GNSS antenna connector 7 is provided on the upper surface of the mounting box 5, with the center line of the trapezoid being marked as the north line. On the lower surface of the assembly box 5, screw holes for connecting to a rotatable base 8 are provided. Further, the mounting box 5 consists of a U-shaped recessed structure and a support plate, which are detachably fixed to each other by screws. This hollow structure can reduce the weight of the device. This hollow structure is shown in the trapezoidal cross section of the two side surfaces of the mounting box 5 .

Wie in 11 gezeigt, ist das GNSS-Antennen-Verbindungselement 7 auf der Oberseite des Montagekastens 5 angebracht, wobei die Unterseite des Montagekastens 5 fest mit der drehbaren Basis 8 verbunden und die Basis 8 auf der Bodenplatte 9 befestigt ist. Der Montagekasten 5 und das GNSS-Antennen-Verbindungselement 7 können durch Bolzen oder Schrauben lösbar miteinander verbunden werden und der Montagekasten 5 und die Basis 8 können ebenfalls durch Bolzen oder Schrauben lösbar miteinander verbunden werden.As in 11 As shown, the GNSS antenna connector 7 is mounted on the top of the mounting box 5 , the bottom of the mounting box 5 is fixedly connected to the rotatable base 8 , and the base 8 is fixed on the bottom plate 9 . The mounting box 5 and the GNSS antenna connector 7 can be detachably connected to each other by bolts or screws, and the mounting box 5 and the base 8 can also be detachably connected to each other by bolts or screws.

12 zeigt das GNSS-Antennen-Verbindungselement 7, dessen beide Enden Schraubenstangen sind, wobei ein Ende für die Montage von Vermessungs- und Kartierungsgeräten wie reflektierenden Prismen und GNSS-Antennen geeignet ist und das andere Ende fest mit dem auf der Oberseite des Montagekastens 5 vorgesehenen Schraubenloch verbunden ist. 12 12 shows the GNSS antenna connecting member 7, both ends of which are screw rods, with one end suitable for mounting surveying and mapping equipment such as reflecting prisms and GNSS antennas, and the other end fixed with the screw hole provided on the top of the mounting box 5 connected is.

In 12 ist zu sehen, dass die drehbare Basis 8 eine Hülse, eine Drehachse und ein Befestigungselement umfasst, wobei die Hülse fest mit der Bodenplatte 9 verbunden ist, die Drehachse fest mit der Unterseite des Montagekastens 5 verbunden und in die Hülse eingesetzt ist und das Befestigungselement zum Befestigen der Hülse mit der Drehachse dient, wobei die Drehachse, nachdem das Befestigungselement gelöst wurde, relativ zur Hülse drehbar ist. Die drehbare Basis 8 ermöglicht es den beiden Diederwinkelreflektoren, sich horizontal mit dem Montagekasten 5 zu drehen, was dazu dient, die Nordrichtung genau zu finden. Die drehbare Basis ist somit für Radare geeignet, für deren Aufnahmemodus sowohl die linke als auch die rechte Bildansicht verwendet sind.In 12 It can be seen that the rotatable base 8 comprises a sleeve, a pivot and a fastener, the sleeve being fixed to the bottom plate 9, the pivot being fixed to the underside of the mounting box 5 and inserted into the sleeve and the fastener to Fastening the sleeve with the pivot is used, wherein the pivot after the fastener has been loosened, relative to the sleeve is rotatable. The rotating base 8 allows the two dihedron angle reflectors to rotate horizontally with the mounting box 5, serving to accurately find north. The rotatable base is thus suitable for radars whose recording mode uses both the left and the right image view.

In 14 ist die Bodenplatte 9 dargestellt. Die Mitte der Bodenplatte 9 ist mit Schraubenlöchern versehen, die zum festen Verbinden mit der Hülse dienen. An den vier Seiten der Bodenplatte 9 sind größere Montagelöcher vorgesehen, die zum Anbringen der Spreizbolzen dienen, damit die Bodenplatte auf dem Beobachtungspfeiler aus Beton oder dem Boden befestigt werden kann.In 14 the bottom plate 9 is shown. The center of the bottom plate 9 is provided with screw holes for tight connection with the sleeve. Larger mounting holes are provided on the four sides of the base plate 9 for attaching the expansion bolts to allow the base plate to be fixed to the concrete observation post or the ground.

Nachstehend wird das Montageverfahren des erfindungsgemäßen Kalibrier- und Positionierungsgeräts beschrieben:

  • Zuerst wird die Hülse der drehbaren Basis 8 mittels Schrauben auf der Bodenplatte 9 befestigt, anschließend wird die Bodenplatte 9 mittels Bolzen auf dem Beobachtungspfeiler aus Beton befestigt, wobei die Oberfläche des Beobachtungspfeilers aus Beton während der Herstellung eben sein und der Fehler innerhalb von 1° liegen sollte.
The assembly procedure of the calibration and positioning device according to the invention is described below:
  • First, the sleeve of the rotary base 8 is fixed on the base plate 9 by screws, then the base plate 9 is fixed on the concrete observation pillar by bolts, the surface of the concrete observation pillar be flat during manufacture and the error is within 1° should.

Anschließend wird das GNSS-Antennen-Verbindungselement 7 im Schraubenloch auf der Oberseite des Montagekastens 5 befestigt, wobei der Montagekasten 5 und die Drehachse der Basis 8 mittels Bolzen fest miteinander verbunden werden und die Drehachse in die Hülse eingesetzt wird.Then, the GNSS antenna connector 7 is fixed in the screw hole on the top of the mounting box 5, the mounting box 5 and the rotary axis of the base 8 are tightly connected with bolts, and the rotary axis is inserted into the sleeve.

Anschließend wird die vertikale Verbindung zwischen dem ersten Panel 1 und dem zweiten Panel 2 bzw. zwischen dem dritten Panel 3 und dem vierten Panel 4 jeweils mittels eines rechtwinkligen Verbindungselements 6 und eines Bolzens realisiert.Subsequently, the vertical connection between the first panel 1 and the second panel 2 or between the third panel 3 and the fourth panel 4 is realized by means of a right-angled connecting element 6 and a bolt.

Schließlich werden das erste Panel 1 und das dritte Panel 3 mittels Schrauben oder Bolzen jeweils auf der ersten Seitenfläche (Seite eines Parallelogramms) und der zweiten Seitenfläche (Seite eines anderen Parallelogramms) des Montagekastens 5 befestigt. Der Montagekasten 5 wird horizontal gedreht. Anschließend werden die auf dem Montagekasten 5 vorgesehene Nordlinie und die lokale Deklinationskorrektur mithilfe eines geologischen Kompasses bestimmt. Nach Ausrichtung auf die Richtung des wahren Nordens werden die Hülse der Basis 8 und die Drehachse durch das Befestigungselement aneinander befestigt, womit die Montage abgeschlossen ist.Finally, the first panel 1 and the third panel 3 are fixed to the first side surface (side of one parallelogram) and the second side surface (side of another parallelogram) of the mounting box 5 by means of screws or bolts, respectively. The assembly box 5 is rotated horizontally. The north line provided on the assembly box 5 and the local declination correction are then determined using a geological compass. After aligning with the direction of true north, the sleeve of the base 8 and the rotary axis are fixed to each other by the fastener, completing the assembly.

Bei der genauen Ausrichtung der Nordlinie auf die Richtung des wahren Nordens mithilfe eines geologischen Kompasses sollte beachtet werden, dass die lokale magnetische Deklination mit einer Genauigkeit von 0,1° herausgefunden werden muss und bei der Montage der Einfluss der magnetischen Deklination wegfällt. Dieses Verfahren ist auch für den gleichen Modus eines zur Bildgebung dienenden Satellitenradars in der südlichen Hemisphäre geeignet. Es müssen lediglich im Montagevorgang die Nord- und Südrichtung vertauscht werden.When precisely aligning the north line with the direction of true north using a geological compass, it should be noted that the local magnetic declination must be found with an accuracy of 0.1° and the influence of magnetic declination disappears during assembly. This method is also suitable for the same mode of imaging satellite radar in the southern hemisphere. Only the north and south directions have to be swapped during the assembly process.

Die tatsächliche Montagegenauigkeit der horizontalen Ausrichtung der vorliegenden Erfindung kann etwa ±1° betragen, womit die Anforderungen für eine hochpräzise Deformationsbeobachtung und die Anforderungen für eine hochpräzise radiometrische Kalibrierung und geometrische Kalibrierung des Radarsatelliten erfüllt werden.The actual mounting accuracy of the horizontal alignment of the present invention can be about ±1°, which meets the requirements for high-precision deformation observation and the requirements for high-precision radiometric calibration and geometric calibration of the radar satellite.

Wenn sich herausstellt, dass das horizontale Azimut der Diederwinkelreflektoren in der praktischen Anwendung ungenau ist, kann die Nordlinie des Montagekastens mithilfe eines Richtungsgeräts wie eines geologischen Kompasses erneut gemessen werden, um festzustellen, ob die Nordlinie des Montagekastens genau nach Norden zeigt. Anschließend wird das Befestigungselement der Basis gelöst und nach der genauen Nordbestimmung wieder befestigt.If the horizontal azimuth of the dihedral angle reflectors is found to be inaccurate in practical use, the mounting box north line can be remeasured using a direction device such as a geological compass to determine if the mounting box north line is pointing due north. Then the fastening element of the base is loosened and fastened again after the exact north determination.

Wenn sich in der tatsächlichen Anwendung herausstellt, dass die Reflexionsintensität der angebrachten Diederwinkelreflektoren zu schwach ist, um die Anforderungen der auf InSAR basierenden Hochpräzisions-Phasenüberwachung zu erfüllen, können die Panels der Diederwinkelreflektoren entfernt und durch größere Panels, mit denen die Überwachungsanforderungen erfüllt werden können, ersetzt werden.If the actual application proves that the reflection intensity of the attached dihedral reflectors is too weak to meet the requirements of InSAR-based high-precision phase surveillance, the panels of the dihedral reflectors can be removed and replaced with larger panels that can meet the surveillance requirements, be replaced.

Wenn sich in praktischen Anwendungen herausstellt, dass der Azimut und die Neigung der Diederwinkelreflektoren mit dem Azimut und dem Einfallswinkel anderer Radarsatelliten nicht genau in Übereinstimmung gebracht werden können, kann ein hochpräziser Montagekasten für diesen Winkel durch die genaue Berechnung des lokalen Einfallswinkels des Radarsatelliten und der Richtung des Subsatellitenpunktes der Flugbahn hergestellt werden. Durch die Demontage des alten Montagekastens und das Ersetzen durch einen neuen Montagekasten wird an der gleichen Position eine hochpräzise radiometrische Kalibrierung und Positionierung der Diederwinkelreflektoren, abgestimmt auf verschiedene Aufnahmemodi von Radarsatelliten, realisiert.If in practical applications it turns out that the azimuth and inclination of the dihedron angle reflectors are not accurate with the azimuth and angle of incidence of other radar satellites can be reconciled, a highly accurate assembly box for this angle can be manufactured by accurately calculating the local angle of incidence of the radar satellite and the direction of the subsatellite point of the trajectory. By dismantling the old mounting box and replacing it with a new mounting box, high-precision radiometric calibration and positioning of the dihedral angle reflectors, matched to different recording modes of radar satellites, is realized at the same position.

Entsprechend der luftgestützten und UAV-gestützten SAR-Plattform ist die Definition der Flugrichtung des in der vorliegenden Erfindung beschriebenen Radarsatelliten dieselbe wie die der Flugrichtung des Radarsensors, der von der luftgestützten und UAV-gestützten SAR-Plattform getragen wird. Zwischen dem lokalen Einfallswinkel des zur Bildgebung dienenden Seitensicht-Radars und der Definition des Neigungswinkels des von der luftgestützten und UAV-gestützten SAR-Plattform getragenen Radarsensors besteht eine adaptive Beziehung. Die genaue Ausrichtung und Neigungswinkelanpassung der Winkelreflektoren wird durch die Berechnung der bekannten geplanten Routenrichtung des flugzeuggestützten SAR und des Neigungswinkels des SAR-Sensors vervollständigt. Durch die vorliegende Erfindung können eine hochpräzise Positionierung und Kalibrierung der Fernerkundungsbilder der luftgestützten und UAV-gestützten SAR-Plattform realisiert werden.According to the airborne and UAV-based SAR platform, the definition of the flight direction of the radar satellite described in the present invention is the same as that of the flight direction of the radar sensor carried by the airborne and UAV-based SAR platform. There is an adaptive relationship between the local angle of incidence of the imaging side-scan radar and the definition of the tilt angle of the radar sensor carried by the airborne and UAV-based SAR platform. Accurate alignment and tilt angle adjustment of the corner reflectors is completed by calculating the known planned route direction of the airborne SAR and the tilt angle of the SAR sensor. A highly precise positioning and calibration of the remote sensing images of the airborne and UAV-supported SAR platform can be realized by the present invention.

In der obigen Beschreibung wurden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben erwähnten spezifischen Ausführungsbeispiele beschränkt. Die oben erwähnten spezifischen Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft und nicht beschränkend. Alle gleichwertigen Änderungen und Modifikationen, die gemäß der Beschreibung und den Zeichnungen der Erfindung von einem Fachmann auf diesem Gebiet vorgenommen werden können, fallen in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung.In the above description, embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the specific embodiments mentioned above. The specific embodiments mentioned above are exemplary only and not limiting. All equivalent changes and modifications, which can be made by one skilled in the art in accordance with the description and drawings of the invention, fall within the scope of the present invention.

Claims (10)

Ein Kalibrier- und Positionierungsgerät, dadurch gekennzeichnet, dass es Folgendes umfasst: eine Bodenplatte; eine Basis, die lösbar auf der Bodenplatte befestigt ist; einen Montagekasten, der lösbar auf der Basis befestigt ist und horizontal mit der Basis drehbar ist und eine trapezförmige Struktur aufweist, wobei die Tangenten zwischen der ersten Seitenfläche bzw. der zweiten Seitenfläche des Montagekastens und der horizontalen Ebene jeweils mit der Flugrichtung eines auf- und absteigenden Radarsatelliten übereinstimmen und die eingeschlossenen Winkel zwischen der ersten Seitenfläche bzw. der zweiten Seitenfläche und der horizontalen Ebene jeweils auf den lokalen Einfallswinkel des auf- und absteigenden Radarsatelliten abstimmbar sind; Diederwinkelreflektoren, die zum Reflektieren der Radarsatellitensignale dienen und lösbar auf der ersten und/oder der zweiten Seitenfläche des Montagekastens befestigt sind, sodass sie jeweils auf den lokalen Einfallswinkel des zur Bildgebung dienenden auf- und absteigenden Seitensicht-Radarsatelliten abstimmbar sind; und eine Montagestruktur für GNSS-Antennen, die auf dem Montagekasten angeordnet ist.A calibration and positioning device, characterized in that it comprises: a base plate; a base detachably attached to the bottom plate; a mounting box which is detachably fixed on the base and rotatable horizontally with the base and has a trapezoidal structure, the tangents between the first side surface and the second side surface of the mounting box and the horizontal plane, respectively, with the flight direction of an ascending and descending radar satellites match and the included angles between the first side surface or the second side surface and the horizontal plane can each be tuned to the local angle of incidence of the ascending and descending radar satellite; dihedral corner reflectors, for reflecting the radar satellite signals, removably mounted on the first and/or second side surface of the mounting box so that they are respectively tunable to the local angle of incidence of the imaging side-scan radar satellite ascending and descending; and a GNSS antenna mounting structure disposed on the mounting box. Kalibrier- und Positionierungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte eine flache Plattenstruktur aufweist.Calibration and positioning device claim 1 , characterized in that the bottom plate has a flat plate structure. Kalibrier- und Positionierungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis Folgendes umfasst: eine Hülse, die lösbar auf der Bodenplatte befestigt ist; eine Drehachse, die beweglich in der Hülse angeordnet ist und deren eines Ende lösbar mit dem Boden des Montagekastens verbunden ist; und ein Befestigungselement, das fest mit der Hülse und der Drehachse verbunden ist, wobei die Drehachse relativ zur Hülse drehbar ist, nachdem das Befestigungselement gelöst wurde.Calibration and positioning device claim 1 or 2 , characterized in that the base comprises: a sleeve releasably secured to the bottom plate; a pivot axis movably disposed in the sleeve and one end of which is detachably connected to the bottom of the mounting box; and a fastener fixedly connected to the sleeve and the pivot, the pivot being rotatable relative to the sleeve after the fastener is released. Kalibrier- und Positionierungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Montagekasten eine Hohlstruktur aufweist.Calibration and positioning device claim 1 , characterized in that the mounting box has a hollow structure. Kalibrier- und Positionierungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Montagestruktur für reflektierende Prismen für eine Totalstation auf dem Montagekasten angeordnet ist.Calibration and positioning device claim 1 , characterized in that a reflective prism mounting structure for a total station is arranged on the mounting box. Kalibrier- und Positionierungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelachse des Trapezes auf der Oberseite des Montagekastens die Nordlinie ist.Calibration and positioning device claim 1 , characterized in that the central axis of the trapezoid on the top of the mounting box is the north line. Kalibrier- und Positionierungsgerät nach Anspruch 1 oder 4 oder 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der eingeschlossene Winkel zwischen den beiden Schenkeln des oberen bzw. des unteren Trapezes des Montagekastens α1+α2 ist, wobei α1 der Winkel zwischen der Umlaufbahn des aufsteigenden Radarsatelliten und der Richtung des wahren Nordens ist und α2 der Winkel zwischen der Umlaufbahn des absteigenden Radarsatelliten und der Richtung des wahren Nordens ist; wobei das Konfigurationsverfahren zur Anpassung des lokalen Einfallswinkels des aufsteigenden Radarsatelliten an die erste Seitenfläche des Montagekastens darin besteht, dass die Neigung des Einfallswinkels relativ zur horizontalen Ebene α = 45 + η1 beträgt, und das Konfigurationsverfahren zur Anpassung des lokalen Einfallswinkels des absteigenden Radarsatelliten an die zweite Seitenfläche des Montagekastens darin besteht, dass die Neigung des Einfallswinkels relativ zur horizontalen Ebene β = 45 + η2 beträgt, wobei η1 der lokale Einfallswinkel des aufsteigenden Satelliten an der Position des entsprechenden Diederwinkelreflektors ist und η2 der lokale Einfallswinkel des absteigenden Satelliten an der Position des entsprechenden Diederwinkelreflektors ist.Calibration and positioning device claim 1 or 4 or 5 or 6 , characterized in that the included angle between the two legs of the upper and lower trapezoids of the mounting box is α 1 +α 2 , where α 1 is the angle between the orbit of the ascending radar satellite and the direction of true north and α 2 is the is the angle between the orbit of the descending radar satellite and the direction of true north; where the configuration procedure for adjusting the local angle of incidence of the ascending radar satellite to the first side surface of the mounting box is that the inclination of the angle of incidence relative to the horizontal plane is α = 45 + η 1 , and the configuration method for adjusting the local angle of incidence of the descending radar satellite to the second side surface of the mounting box is, that the inclination of the angle of incidence relative to the horizontal plane is β = 45 + η 2 , where η 1 is the local angle of incidence of the ascending satellite at the position of the corresponding dihedral angle reflector and η 2 is the local angle of incidence of the descending satellite at the position of the corresponding dihedral angle reflector. Kalibrier- und Positionierungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn in einigen Ausführungsbeispielen ein magnetisches Instrument wie ein Kompass zur Nordbestimmung verwendet wird, die Nordlinie des Montagekastens unter der Bedingung, dass der Einfluss der lokalen magnetischen Deklination wegfällt, auf den wahren Norden ausgerichtet wird.Calibration and positioning device claim 1 , characterized in that when, in some embodiments, a magnetic instrument such as a compass is used to determine north, the north line of the mounting box is aligned to true north under the condition that the influence of the local magnetic declination is removed. Kalibrier- und Positionierungsgerät nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn sich der Montageort auf der nördlichen Hemisphäre befindet und für den Aufnahmemodus des Radarsatelliten die rechte Bildansicht verwendet ist, die lange Seite des Trapezes auf der Oberseite des Montagekastens nach Norden und die kurze Seite nach Süden zeigt, und, wenn für den Aufnahmemodus des Radarsatelliten die linke Bildansicht verwendet ist, die lange Seite des Trapezes auf der Oberseite des Montagekastens nach Süden und die kurze Seite nach Norden zeigt.Calibration and positioning device claim 1 or 7 , characterized in that when the mounting location is in the northern hemisphere and the right image view is used for the radar satellite acquisition mode, the long side of the trapezium on top of the mounting box faces north and the short side faces south, and, if for the radar satellite acquisition mode, the left image view is used, the long side of the trapezium on top of the mounting box faces south and the short side faces north. Kalibrier- und Positionierungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Diederwinkelreflektor zwei senkrecht zueinander stehende Metallplatten umfasst, wobei eine jeweilige Metallplatte die Form eines Halbkreises, Rechtecks, Trapezes oder konvexen Polygons hat.Calibration and positioning device claim 1 , characterized in that a dihedron angle reflector comprises two mutually perpendicular metal plates, a respective metal plate having the shape of a semicircle, rectangle, trapezium or convex polygon.
DE112021002732.8T 2020-06-05 2021-05-31 High-precision calibration and positioning device for radar satellites and GNSS satellites Pending DE112021002732T5 (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010507999.4A CN111624637A (en) 2020-06-05 2020-06-05 High-precision calibration positioning device for radar satellite and GNSS satellite
CN202021019638.7 2020-06-05
CN202010507999.4 2020-06-05
CN202021019638.7U CN212364597U (en) 2020-06-05 2020-06-05 High-precision calibration positioning device for radar satellite and GNSS satellite
PCT/CN2021/097464 WO2021244495A1 (en) 2020-06-05 2021-05-31 High-precision calibration positioning apparatus for radar satellites and gnss satellites

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112021002732T5 true DE112021002732T5 (en) 2023-03-16

Family

ID=78830652

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112021002732.8T Pending DE112021002732T5 (en) 2020-06-05 2021-05-31 High-precision calibration and positioning device for radar satellites and GNSS satellites

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE112021002732T5 (en)
WO (1) WO2021244495A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115014294A (en) * 2022-05-18 2022-09-06 河海大学 River channel agile imaging method for east-west satellite
CN115494502B (en) * 2022-10-10 2024-05-14 武汉大学 Highway slope InSAR deformation measurement method and device
CN117117465B (en) * 2023-10-23 2024-01-02 成都智芯雷通微***技术有限公司 Phased array of radar antenna and application method thereof
CN117665818B (en) * 2024-02-02 2024-04-12 北京东方至远科技股份有限公司 Plane position correction method and system for synthetic aperture radar satellite

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2535661C1 (en) * 2013-07-11 2014-12-20 Открытое акционерное общество "Корпорация космических систем специального назначения "Комета" Method of calibrating radar station based on minisatellite with reference radar cross-section
RU2594667C1 (en) * 2015-06-19 2016-08-20 Открытое акционерное общество "Корпорация космических систем специального назначения "Комета" Radar angle reflector
CN106443606A (en) * 2016-11-01 2017-02-22 首都师范大学 Ground deformation monitoring and calibrating platform
CN109209507B (en) * 2018-11-13 2021-01-19 安徽理工大学 Mining area safety state monitoring and data processing method based on Beidou satellite
CN110531356A (en) * 2019-09-25 2019-12-03 武汉大学 A kind of assembled metal Dihedral Corner Reflectors for supporting lift rail radar satellite
CN111624637A (en) * 2020-06-05 2020-09-04 武汉大学 High-precision calibration positioning device for radar satellite and GNSS satellite
CN212364597U (en) * 2020-06-05 2021-01-15 武汉大学 High-precision calibration positioning device for radar satellite and GNSS satellite

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021244495A1 (en) 2021-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112021002732T5 (en) High-precision calibration and positioning device for radar satellites and GNSS satellites
DE69005106T2 (en) ARRANGEMENT FOR CREATING OR DETERMINING THE LOCATION OF A MEASURING POINT.
EP1242829B1 (en) Mobile system and method for characterizing radiation fields outdoors in an extensive and precise manner
DE2628379A1 (en) SIDE VIEW RADAR UNIT
DE102009053446A1 (en) High-frequency measuring system and method for measuring a high-frequency test object, in particular an antenna
DE4332590A1 (en) Airborne SAR system for determining a terrain topography
DE19835700C2 (en) 360 DEG all-round reflector
DE60009267T2 (en) ARRANGEMENT FOR ALIGNING A RADIO CONNECTOR ANTENNA
DE2628646A1 (en) CHART TABLE FOR ADJUSTING THE ALTITUDE ANTENNA
EP2531822A2 (en) Method for measuring the water level of a body of water
DE10132723A1 (en) Satellite configuration for interferometric and / or tomographic imaging of the earth&#39;s surface using radar with synthetic aperture (SAR)
DE102016000661B3 (en) Device for the installation of an optical sensor solution for automated early forest fire detection and method for its installation and calibration
DE2362493A1 (en) FLOOR ANTENNA SYSTEM FOR SATELLITES
EP1515159A1 (en) Method for reducing the doppler centroid for coherent pulsed radar system
DE1246052B (en) Directional antenna for the azimuth and altitude determination of flying objects
EP0683399B1 (en) Antenna for sky-wave direction finder
WO2009082992A1 (en) Direction indicator
DE102021131933B4 (en) Reference station for use in large-scale determination of the movement of the earth&#39;s surface in SAR applications
DE102016224962B3 (en) Synthetic aperture radar method and synthetic aperture radar system
DE2040018A1 (en) Spatial scanning method using a radar antenna directional diagram
EP0032227B1 (en) Antenna for earth receiving station
EP0515793A2 (en) Method for calibrating radar and antenna devices
DE3131494A1 (en) Monitoring device for the landing course transmitter of an instrument landing system
DE102018201575B3 (en) antenna device
DE2461945A1 (en) GROUND LEVEL ANGLE REFLECTOR FOR NAVIGATION, REMOTE DISPLAY AND THEIR USE

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed