[發(fā)明專利]一種合成孔徑雷達干涉遙感用分體式角反射器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110009496.5
• 申請日: 2011-01-17
• 公開（公告）號: CN102147459A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發(fā)明（設計）人: 張同剛;劉國祥;顧利亞;岑敏儀;張獻洲;劉成龍
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01S7/02
• 分類號: G01S7/02
• 代理公司: 成都博通專利事務所 51208
• 代理人: 陳樹明

技術領域

本發(fā)明涉及一種合成孔徑雷達干涉遙感用分體式角反射器。

背景技術

基于相位信息處理的衛(wèi)星合成孔徑雷達差分干涉遙感技術(Interferometric?Synthetic?Aperture?Radar，InSAR)，通過向地面目標發(fā)射電磁波并記錄地面目標散射的回波信號獲取具有相位信息的合成孔徑(SAR)雷達圖像，并通過差分干涉技術(DInSAR)進行大范圍區(qū)域地表形變探測，以其高形變敏感度、高空間分辨率和基于面觀測的技術特點極大地彌補那些基于點觀測大地測量方法(如三角/邊測量、GPS和水準)的低空間分辨率局限性。然而，重復軌道雷達差分干涉的應用目前受到兩大因素的制約：一是時間失相關引起嚴重的相位噪聲；二是大氣相位延遲降低形變測量結(jié)果的可靠性。沿重復軌道獲取兩幅SAR圖像的時間間隔越長，干涉相位的噪聲越嚴重，即所謂的時間失相關，可導致形變測量(如植被覆蓋區(qū))失敗，尤其使長期累積形變(如地震震前和震后形變、城市沉降、高速鐵路沉降、火山運動等)的監(jiān)測變得困難；因缺乏與SAR成像時間同步的高分辨率地面氣象數(shù)據(jù)，從干涉結(jié)果中扣除大氣的影響也相當困難。

研究表明：地面的硬目標(如房屋、橋梁和堤壩等人工地面目標)對于同一衛(wèi)星平臺具有穩(wěn)定的散射特性，即兩幅SAR圖像的時間間隔在數(shù)月甚至數(shù)年內(nèi)，仍然能保持較好的干涉相關性。因此基于離散地面硬目標的差分干涉和建模，能分離出其他信息(如大氣影響)和誤差(如軌道、地形數(shù)據(jù)誤差)，并最終提取形變信息，從而間接地解決雷達干涉中失相關與大氣負面影響的問題。這種地面硬目標被稱為永久散射體(Permanent?Scatterer，PS)。對于天然永久散射體稀少的區(qū)域，需布設專用的人工永久散射體，其中，角反射器就是一種很好的人工永久散射體。

現(xiàn)有的角反射器是由具有良好反射特性的鋁板人工加工而成，具體構成是：由三塊相同的等腰直角三角形鋁板連接而成的頂角為直角的三棱錐角反射標，其中的一塊鋁板作為底板，另兩塊為側(cè)板；使用前需將反射標的三塊鋁板均嵌合固定在混凝土基座上(開口的一面露出)形成反射器。由于角反射器的內(nèi)表面作為反射面，不能被旁邊的物體遮擋，因此混凝土基座必須凸出于地面。反射器的姿態(tài)(仰角及方位)在澆筑混凝土基座時由人工進行控制。這種反射器是固定型的即常年安裝在野外，存在以下不足：

(1)布點困難。由于其混凝土基座凸出于地面，角反射標嵌于其中，其占地面積多，占據(jù)空間大、對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和交通的影響大。若角反射器的選點位置位于空閑土地資源稀缺的地方，可能導致在所選位置無法建設基座。

(2)制作成本高。平均造價約為3000-4000元/個，其中用以固定反射標的混凝土基座的造價高于反射標的造價。

(3)制作復雜。在建造固定基座前要搭建模板，然后使用大量的混凝土進行澆灌，澆灌過程中難以保證基座上表面水平，且混凝土凝固過程中容易變形，反射器安裝時需要反復調(diào)節(jié)。另外還要在基座中預埋沉降觀測標，以便通過對沉降觀測標的垂向位置的測定，實現(xiàn)對角反射器的垂向位置的偏移校正。

(4)保護困難。角反射標由大量金屬材料制成，長時間放置在野外容易被盜。另外，一旦基座受到破壞，反射器的姿態(tài)將受到影響。為此在容易被盜或遭受破壞的地方需要專門建造院子進行保護，代價很高，保護費用遠高于反射器造價。

(5)反射器姿態(tài)不易控制。反射器安裝施工的過程主要由工人完成，雖然有專業(yè)人員指揮，但施工誤差不可避免，且這種方式容易產(chǎn)生大的姿態(tài)誤差，從而影響對雷達波的反射效果。

(6)容易受自然環(huán)境影響，不易維護。固定型角反射器常年安置在野外，受氣候和天氣的影響容易銹蝕、積水、積雪或被雜物填充，從而嚴重影響雷達波的散射。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是提供一種合成孔徑雷達干涉遙感用分體式角反射器，該種角反射器具有占地面積小、所需空間少、隱蔽性強、造價低、布點方便、易于維護，不干擾農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和交通等優(yōu)點。

本發(fā)明解決其技術問題，所采用的技術方案是：一種合成孔徑雷達干涉遙感用分體式角反射器，包括由三塊相同的等腰直角三角形鋁板連接而成的頂角為直角的三棱錐角反射標，其中的一塊鋁板作為底板，另兩塊為側(cè)板，其結(jié)構特點是：

所述底板的底面通過連接桿與支撐板相連；底板的斜邊上翹，使底板與支撐板呈10°～30°的仰角；

固定板下方連接有固定支架；固定板上設置有凸臺狀的連接件，支撐板上設有與連接件適配的連接孔。