[發(fā)明專利]一種斜視條件下的機(jī)載干涉SAR定標(biāo)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310099786.2
• 申請日: 2013-03-26
• 公開（公告）號: CN103207388A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王宇;梁興東;丁赤飚
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院電子學(xué)研究所
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 楊志兵;高燕燕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于雷達(dá)探測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種斜視條件下的機(jī)載干涉SAR定標(biāo)方法。

背景技術(shù)

實(shí)際機(jī)載干涉合成孔徑雷達(dá)（Synthesis?Aperture?Radar:SAR）系統(tǒng)設(shè)備和載機(jī)運(yùn)動平臺本身存在各種誤差，并帶來干涉SAR測量的基本干涉參數(shù)誤差，系統(tǒng)采樣延時(shí)不確定性造成系統(tǒng)延時(shí)誤差；基線結(jié)構(gòu)安裝會帶來基線長度、基線傾角存在安裝和測量誤差，并且隨載機(jī)姿態(tài)變化；干涉SAR雙接收通道相位誤差等都會影響高程測量精度。為了實(shí)現(xiàn)機(jī)載干涉SAR系統(tǒng)高精度測圖，干涉SAR定標(biāo)成為數(shù)據(jù)處理流程中不可缺少的一個(gè)步驟。

機(jī)載干涉SAR系統(tǒng)通常設(shè)計(jì)為正側(cè)視工作。然而實(shí)際飛行過程中氣流等外界因素會引起載機(jī)平臺姿態(tài)變化，從而造成實(shí)際運(yùn)行模式偏離理想正側(cè)視模式，即工作在斜視條件下。

斜視條件會造成干涉SAR觀測幾何相對于正側(cè)視的變化，正側(cè)視幾何中的點(diǎn)在斜視幾何中的位置會發(fā)生變化，進(jìn)行匹配濾波后成像位置也會改變，這種變化一方面需要成像算法完成，一方面需要在干涉SAR的定標(biāo)中加以考慮。

目前機(jī)載干涉SAR定標(biāo)方法一般采用正側(cè)視幾何，并在此基礎(chǔ)上通過對高程求偏導(dǎo)數(shù)得到的敏感度方程組作為干涉SAR定標(biāo)模型，利用地面坐標(biāo)已知目標(biāo)點(diǎn)（定標(biāo)點(diǎn)）求解干涉參數(shù)，忽略了斜視對干涉SAR地形測繪的影響，從而造成已有方法存在以下不足：

（1）定標(biāo)精度不足。由于定標(biāo)模型不準(zhǔn)確，造成定標(biāo)精度差，難以滿足干涉SAR高精度測圖要求。

（2）定標(biāo)結(jié)果不穩(wěn)定。定標(biāo)結(jié)果隨距離向和方位向（空間和時(shí)間）變化，系統(tǒng)延時(shí)參數(shù)在圖像近距和遠(yuǎn)距不一致；干涉參數(shù)在不同區(qū)域或不同架次。

（3）定標(biāo)結(jié)果不合理。如物理基線長度及相應(yīng)的其他干涉參數(shù)的定標(biāo)結(jié)果明顯偏離實(shí)際值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服已有技術(shù)的缺陷，解決斜視條件下的機(jī)載干涉SAR定標(biāo)中存在的定標(biāo)精度不足，定標(biāo)結(jié)果不穩(wěn)定不合理問題，提出一種斜視條件下的機(jī)載干涉SAR定標(biāo)方法。該方法考慮了斜視幾何對干涉定標(biāo)的影響，根據(jù)成像算法采用的處理幾何，在目標(biāo)距離和高程方程中引入斜視角參數(shù)，給出斜視條件系統(tǒng)延時(shí)參數(shù)的定標(biāo)方法，建立斜視條件下的高程敏感度方程，得到斜視定標(biāo)模型，在此基礎(chǔ)上求解干涉SAR系統(tǒng)參數(shù)誤差，完成機(jī)載干涉SAR定標(biāo)。

本發(fā)明方法是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

步驟1：借助定標(biāo)點(diǎn)的三維位置信息、運(yùn)動補(bǔ)償?shù)玫降闹魈炀€位置和姿態(tài)信息，計(jì)算定標(biāo)點(diǎn)所在位置的斜視角；

步驟2：根據(jù)斜視SAR成像算法采用的處理幾何，建立斜視條件下的系統(tǒng)延時(shí)定標(biāo)方程，該延時(shí)定標(biāo)方程中記載了定標(biāo)點(diǎn)的三維位置信息、主天線位置、斜視角與系統(tǒng)延時(shí)的關(guān)系；利用步驟1得到的斜視角，完成系統(tǒng)延時(shí)的定標(biāo)；

步驟3：根據(jù)干涉SAR斜視幾何關(guān)系，建立斜視條件下的目標(biāo)高程方程，并對干涉參數(shù)求偏導(dǎo)數(shù)得到高程敏感度方程，基于高程敏感度方程建立斜視干涉定標(biāo)模型；

步驟4：借助初始干涉參數(shù)、機(jī)載干涉SAR高程測量值和定標(biāo)點(diǎn)高程信息代入步驟3得到的斜視干涉定標(biāo)模型，得到定標(biāo)方程組，完成干涉參數(shù)誤差的解算；所述初始干涉參數(shù)指已知的含有誤差的干涉參數(shù)值。

一種斜視條件下的機(jī)載干涉SAR定標(biāo)方法，與現(xiàn)有定標(biāo)方法相比的有益效果在于：

1．在定標(biāo)模型中考慮了機(jī)載干涉SAR普遍存在的斜視角影響，使得定標(biāo)模型更準(zhǔn)確，更符合實(shí)際情況。

2．可有效增強(qiáng)定標(biāo)結(jié)果的穩(wěn)定性和可靠性，通過引入與成像相關(guān)的斜視角參數(shù)，減小了定標(biāo)結(jié)果隨空間和時(shí)間的變化，有助于減少測圖區(qū)域內(nèi)的定標(biāo)點(diǎn)數(shù)目的問題。

附圖說明

圖1為斜視幾何示意圖。

圖2為斜視條件下機(jī)載干涉SAR干涉定標(biāo)流程圖。

具體實(shí)施方式