一种四面复合式角反射器

技术领域

本发明涉及遥感技术领域，进一步涉及复合式雷达信号反射器，特别是一种四面复合式角反射器。

背景技术

角反射器又名雷达反射器，它是通过金属板材根据不同用途做成的不同规格的雷达波反射器。一般的角反射器为三角形角反射器，它是由三块等腰直角形金属板互相垂直拼接组成。三块金属板的直角边长相等，三块板的直角边两两相接，形成一个开口的四面体，如同一个立方体的角。如果有电磁波从开口方向入射进入角反射器，电磁波会被金属平板镜面反射，经三块互相垂直的金属板多次反射后，电磁波会以相反的方向散射出角反射器。整体来看，角反射器就如同电磁波的反向器或反射镜，只要从开口方向进入的电磁波，就可以平行的反射出去，而不论入射方向如何。而且，角反射器具有雷达截面积值(RCS)大、性能稳定、不受波段限制、加工简单、成本低廉等优点，在地面雷达，如合成孔径雷达(SAR)，定标、质量评定及真实性检验等试验中，得到大量和广泛的使用。

但是，由于普通的角反射器开口只占4π空间的1/8，即π/2的角度，或者说在角反射器水平放置的地面时，开口在方位方向上有90°，另外270°范围的电磁波则不能被反射器平行的散射。此外，对于目前普通的角反射器，如果要长期进行的SAR定标和质量评定工作，则需要配备很多工作人员，在做试验时，要到定标场地进行设备调整操作。这很难适应长期的、高频率的定标与质量评定试验，很难适应多颗SAR卫星的应用需求。

发明内容

本发明的发明构思在于，考虑到目前星载SAR或机载SAR几何、干涉等定标、质量评定、真实性检验等方面所常用的为普遍的角反射器，其只能散射或反射单个方向一定范围的电磁波，而不能在方位360°方向范围内散射或反射电磁波，这样SAR在不同侧视工作方式时，或者不同平台的SAR工作时，要利用地面的同一台设备就需要地面工作人员调整该设备方位指向，不能够支撑多型SAR载荷频繁的常态化的几何方面定标、质量评定、真实性检验等试验工作。

为此，为了能够解决星载和机载SAR几何定标需要部署不同指向角反射器的问题、角反射器固定部署后指向难以微调的问题以及角反射器相位中心难以快速准确测量的问题，本发明提供了一种四面复合式角反射器，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种四面复合式角反射器，包括：四面复合式角反射体，每一面由三块金属平板通过连接件拼接组成，三块金属平板互相垂直；GNSS天线安装接口，位于四面复合式角反射体的顶部，用于测量四面复合式角反射体的相位中心位置；以及带指向微调机构的支腿，位于四面复合式角反射体底部的4个位置，用于支撑四面复合式角反射体。

根据本发明的实施例，其中，四面复合式角反射体包括以下一种：三角形角反射器、方形角反射器、弧形角反射器。

根据本发明的实施例，其中，GNSS天线安装接口的底部具有连接在四面复合式角反射体顶部的插头，插头插接在四面复合式角反射体两块垂直连接的金属板的顶部。

根据本发明的实施例，其中，GNSS天线安装接口的顶部具有连接GNSS天线螺孔的螺柱，用于将GNSS天线安装在螺柱上。

根据本发明的实施例，其中，GNSS天线安装接口为可拆卸接口。

根据本发明的实施例，其中，带指向微调机构的支腿包括支柱部分、U型过渡件、连接螺栓、支撑螺柱。

根据本发明的实施例，其中，支柱部分为杆状支撑件，支柱部分的顶部通过连接螺栓或者焊接的方式固定连接四面复合式反射体底部；支柱部分的底部为带有长条孔的金属平板，长条孔用于穿过连接螺栓实现与U型过渡件的连接。

根据本发明的实施例，其中，U型过渡件具有两个长条孔，分别设置于U型过渡件的两面，两个长条孔互相垂直；两个长条孔用于实现四面复合式角反射体方位指向的微调。

根据本发明的实施例，上述四面复合式角反射器还包括水泥基座，水泥基座，用于固定四面复合式角反射器。

根据本发明的实施例，其中，部分的支撑螺柱浇筑在水泥基座里，在伸出水泥基座的部分的支撑螺柱包括两个螺母；两个螺母用于固定穿过支撑螺柱的U型过渡件的一端。

从上述技术方案可以看出，本发明的一种四面复合式角反射器具有以下有益效果：

(1)本发明提供的四面复合式三角反射器解决了星载或机载SAR几何定标需要针对不同朝向部署多个角反射器的问题，采用一个复合式角反射器代替不同朝向的多个角反射器，简化的设备部署工作。提供了一种可以永久性部署的SAR几何定标设备，可以向不同轨道和不同侧视的SAR提供几何定标或几何精度检验的控制点。

(2)本发明提供的四面复合式三角反射器具有GNSS天线连接口，方便三角反射器相位中心的精确测量，为测量角反射器相位中心提供了便利。

(3)本发明提供的四面复合式三角反射器具有巧妙的指向微调机构，方便固定部署时指向的微调，为部署施工提供了便利。

附图说明

图1示意性示出了根据本发明实施例的四面复合式三角反射器整体结构示意图；

图2示意性示出了根据本发明的实施例的GNSS天线安装接口示意图；

图3示意性示出了根据本发明的实施例的GNSS天线安装接口三维立体示意图；

图4示意性示出了根据本发明的实施例的带指向微调机构的支腿示意图；

图5示意性示出了根据本发明的实施例的支腿的U型过渡件及其连接螺栓螺母示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

在实际应用中，尤其是星载SAR定标与质量评定试验中，为了SAR卫星左右侧视和升降轨工作时，其电磁波信号均能够被固定部署的角反射器散射；也为了同一个角反射器能够用于多颗SAR卫星的定标与质量评定试验，需要研制一种方位向全向的角反射器，即360°方位向全向的角反射器，因为每个角反射器方位向是90°，360°对应的就是四面，即方位四面角反射器。这种方位四面角反射器可以为四个普通角反射器在方位向堆积在一起，占满360°范围。为了节省材料和维护整体结构的稳定性与刚度，四个角反射器的立面可以共用。

本发明提供的一种四面复合式角反射器，包括：四面复合式角反射体，GNSS天线安装接口，带指向微调机构的支腿，水泥基座。

根据本发明的实施例，四面复合式角反射体包括以下一种：三角形角反射器、方形角反射器、弧形角反射器。

本发明的一具体实施例中以四面复合式三角反射器具体说明。

图1示意性示出了根据本发明实施例的四面复合式三角反射器整体结构示意图。

如图1所示，本发明提供了一种四面复合式三角反射器，其包括：四面复合式三角反射体1，GNSS天线安装接口2，带指向微调机构的支腿3，水泥基座4。

四面复合式三角反射体1，每一面由三块金属平板通过连接件拼接组成，三块金属平板互相垂直。

根据本发明的实施例，四面复合式三角反射体1，每一面由三块平板组成，平板材质可以为金属平板，也可以为三块具有金属化薄膜的平板。

根据本发明的实施例，金属化薄膜平板可以为通过应用物理或化学的方法在非金属平板上沉积金属薄膜得到的平板。本发明的具体实施例以金属平板为例。

根据本发明的实施例，三块金属平板中一块金属平板位于底部，称之为底板；另两块金属平板位于底板上方，且该两块金属平板互相垂直连接并垂直安装在底板上方，称该两块金属平板为立板。三块金属平板两两互相垂直。

根据本发明的实施例，底板可以为正方形，两块立板可以为等腰直角三角形，且正方形底板的对角线长度与两块等腰直接三角形立板的斜边长度相等。

根据本发明的实施例，以正方形底板的对角线交点为中心点，可以将正方形底板平均分成四个方位向的等腰直角三角形，每一个方位向的等腰直角三角形底板与另两块等腰直角三角形立板两两互相垂直，形成四个方位向的三角反射体，将该四个方位向的三角反射体按照方位方向堆积起来形成四面复合式三角反射体。

根据本发明的实施例，四个方位向的三角反射体等腰直接三角形立板可以共用。

根据本发明的实施例，堆积可以包括通过预设的连接方式将四个方位向的三角反射体连接起来，比如螺栓连接、抽孔铆接、胶接、焊接等方式。

根据本发明的实施例，每个三角反射体方位向是90°，四个方位向的三角反射体的方位向为360°，即360°对应的就是四面，也就是360°方位向全向的复合式三角反射体。

根据本发明的实施例，通过设计一种360°方向范围内均可以散射或反射电磁波的四面复合式三角反射体，可以解决星载或机载SAR几何定标需要在针对不同朝向部署多个角反射器的问题，给不用轨道或航向飞行的能够观测到部署点位的SAR载荷提供位置精度的控制点，不受方位指向的限制，非常方便。

GNSS天线安装接口2，位于四面复合式三角反射体的顶部，用于测量四面复合式三角反射体的相位中心位置。

根据本发明的实施例，GNSS天线安装接口为与GNSS天线螺纹连接的机械接口。

根据本发明的实施例，GNSS天线为GPS/GLONASS(全球定位系统/全球导航卫星系统)兼容天线，主要用于同频转发系统作发射天线使用，也可用于GPS导航、定位系统作接收天线使用。

根据本发明的实施例，GNSS天线安装接口为可拆卸接口，只有在需要测量四面复合式三角反射体的四个角反射体的相位中心位置时再安装上。

例如，图2示意性示出了根据本发明的实施例的GNSS天线安装接口示意图，图3示意性示出了根据本发明的实施例的GNSS天线安装接口三维立体示意图。

如图2和图3所示，GNSS天线安装接口顶部有GNSS天线连接螺柱2.1，底部与四面复合式三角反射体顶端插头2.2连接。

根据本发明的实施例，GNSS天线安装接口的底部具有连接在四面复合式三角反射体顶部的插头，该插头插接在四面复合式三角反射体两块垂直连接的金属板的顶部。

根据本发明的实施例，插接属于结构体中构件之间的一种连接方式，属于刚连接。

根据本发明的实施例，GNSS天线安装接口的顶部具有连接GNSS天线螺孔的螺柱，用于将GNSS天线安装在该螺柱上。

根据本发明的实施例，GNSS天线安装接口，安装在四面复合式三角反射体的顶部，将GNSS天线安装在该接口上，可以直接测量出顶端GNSS天线的位置，再修正掉顶端与四面复合式三角反射体相位中心在高程上的距离差值，即可以得到四面复合式三角反射体相位中心的精确位置，而且测量误差能够控制在毫米级。

根据本发明的实施例，高程一般来说较宏观，为某一点相对于基准面的高度。

根据本发明的实施例，通过在四面复合式三角反射体顶部安装GNSS天线安装接口，可以方便四面复合式三角反射体的相位中心位置的精确测量，且测量误差可以控制在毫米级，为测量角反射器的相位中心位置提供了便利。

带指向微调机构的支腿3，位于四面复合式三角反射体底部的4个位置，用于支撑四面复合式三角反射体。

例如，图4示意性示出了根据本发明的实施例的带指向微调机构的支腿示意图。

如图4所示，在水泥基座上分别有4个带指向微调机构的支腿，用于支撑四面复合式三角反射体。

根据本发明的实施例，带指向微调机构的支腿包括支柱部分4.1、U型过渡件4.2、连接螺栓4.3、支撑螺柱4.4。

根据本发明的实施例，带指向微调机构的支腿的支柱部分4.1为杆状支撑件，该支柱部分的顶部按照预设的连接方式与四面复合式三角反射体的底部固定连接，支撑四面复合式三角反射体，连接方式可以包括螺栓连接、抽孔铆接、胶接、焊接等。

根据本发明的实施例，该支柱部分4，1的底部为带有长条孔的金属平板，用于穿过连接螺栓4.3实现与U型过渡件4.2的连接，紧固U型过渡件4.2。

根据本发明的实施例，带指向微调机构的支腿的U型过渡件4.2为一块近似矩形的金属板的折弯件，U型过渡件4.2的两面分别具有一个长条孔，且该两个长条孔互相垂直。

根据本发明的实施例，U型过渡件4.2上的两个长条孔中的一个长条孔，用以穿过连接螺栓4.3与支腿的支柱部分4.1的底部的金属平板连接，且该与支腿的支柱部分4.1的底部的金属平板连接的长条孔与支柱部分4.1的底部的金属平板上带有的长条孔互相垂直。

根据本发明的实施例，U型过渡件4.2上的两个长条孔中的另一个长条孔，用于与地面的水泥基座中的支撑螺柱4.4连接，且该与地面的水泥基座中的支撑螺柱4.4连接的另一个长条孔与支柱部分4.1的底部的金属平板上带有的长条孔互相平行。

根据本发明的实施例，U型过渡件4.2上的两个长条孔用于实现四面复合式三角反射体方位指向的微调。

根据本发明的实施例，带指向微调机构的支腿的支撑螺柱4.4部分要浇筑在水泥基座里，在伸出水泥基座的部分支撑螺柱4.4配有两个螺母。

例如，图5示意性示出了根据本发明的实施例的支腿的U型过渡件及其连接螺栓螺母示意图。

如图5所示，该两个螺母分别为紧固螺母5.1和调平螺母5.2，该两个螺母一上一下可以固定穿过该支撑螺柱4.4的U型过渡件4.2的一端。

根据本发明的实施例，通过调节该两个螺母的上下可以调整支腿的高低，从而可以实现四面复合式三角反射体俯仰或水平指向的微调。

水泥基座4，用于施工作业时固定四面复合式角反射器。

根据本发明的实施例，通过带指向微调机构的支腿可以实现四面复合式三角反射器的方位俯仰指向微调，方便反射体姿态的调整，解决了部署施工作业中水泥基座安装精度难以保障的问题，从而也不苛求水泥基座的安置位置与水平等精度，可以通过带指向微调机构的支腿调节在水泥基座上安装的四面复合式三角反射体的指向来实现精确的调整。

根据本发明的实施例，通过设计一种四面复合式角反射器，其包括：四面复合式角反射体，每一面由三块金属平板通过连接件拼接组成，三块金属平板互相垂直；GNSS天线安装接口，位于四面复合式角反射体的顶部，用于测量四面复合式角反射体的相位中心位置；以及带指向微调机构的支腿，位于四面复合式角反射体底部的4个位置，用于支撑四面复合式角反射体，解决了星载或机载SAR几何定标需要针对不同朝向部署多个角反射器的问题，采用一个复合式角反射器代替不同朝向的多个角反射器，简化的设备部署工作，并提供了一种可以永久性部署的SAR几何定标设备，可以向不同轨道和不同侧视的SAR提供几何定标或几何精度检验的控制点，方便三角反射器相位中心的精确测量，为测量角反射器相位中心提供了便利，方便固定部署时角反射器方位俯仰指向的微调，方便反射体姿态的调整，从而不再苛求水泥基座的安置位置与水平等精度，为部署施工作业提供了便利。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。