[發明專利]一種地球同步軌道合成孔徑雷達干涉的高程反演方法

有效

• 申請號: 201310517927.8
• 申請日: 2013-10-28
• 公開（公告）號: CN103543453B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 胡程;龍騰;李元昊;李延;曾濤;丁澤剛
• 申請（專利權）人: 北京理工大學;北京空間飛行器總體設計部
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90;G01S7/41
• 代理公司: 北京理工大學專利中心11120
• 代理人: 仇蕾安,付雷杰

1.一種地球同步軌道合成孔徑雷達干涉的高程反演方法，其特征在于，包括：?

步驟1，選取GEO?SAR獲取干涉數據的軌道，采集所述軌道上的干涉數據；?

步驟2，根據步驟1獲得的干涉數據利用BP算法進行GEO?SAR成像處理；?

步驟3，根據經步驟2處理后的GEO?SAR圖像建立GEO干涉模型，當相位矢量與成像平面分離時，根據所述GEO干涉模型進行GEO?SAR干涉高程反演；?

進一步的，所述步驟1包括：?

步驟11，固定衛星的波束指向和下視角，在衛星成像工作時間對應的軌道區間上選取距軌道起始工作時刻和終止工作時刻大于半個合成孔徑時間的任意一個位置做為合成孔徑中心位置，確定指定視角對應的地面點的經緯度，并將該地面點設定為場景中心點；?

利用合成孔徑時間Ts和脈沖重復時間PRT確定所述第一軌軌道上每個脈沖發射時刻的衛星位置；?

步驟12，根據兩軌之間的時間間隔確定第二軌的位置；?

進一步的，所述步驟2包括：?

步驟21，根據所述步驟1采集的干涉數據建立雷達回波信號模型，該雷達回波信號模型如式(1)所示：?

其中t為距離向時間；n方位向時間；k_r為調頻斜率；R_n為不同方位向時刻對應的斜距；λ為載波波長；g(t，n)為回波信號包絡；?

步驟22，對所述雷達回波信號模型進行距離向脈沖壓縮處理后獲得式(2)：?

其中t為距離向時間；n方位向時間；R_n為不同方位向時刻對應的斜距；λ為載波波長；h(t，n)為距離向脈沖壓縮后信號的包絡；?

步驟23，在方位向聚焦時對式(2)進行相位補償和保相處理獲得式(3)：?

其中i和k指示成像圖像上像素點的位置，經過BP算法的反投，圖像上(i，k)處的像素值表示為式(4)：?

其中R_c為合成孔徑中心與目標的距離；I為聚焦后的像素點。?

2.如權利要求1所述的地球同步軌道合成孔徑雷達干涉的高程反演方法，其特征在于，所述步驟3包括：?

步驟31，根據步驟2獲得進行GEO?SAR成像處理后的兩幅GEO?SAR圖像，通過所述兩幅GEO?SAR圖像的互相關法計算偏移量插值，然后根據該偏移量插值進行圖像配準；?

步驟32，配準完成后，將所述兩幅GEO?SAR圖像的主圖像和輔圖像共軛相乘得到干涉相位圖，并對所述干涉相位圖進行去平地處理得到反映地形高度變化的稀疏干涉條紋；?

步驟33，利用所述干涉相位圖及稀疏干涉條紋生成相關系數圖；?

步驟34，對所述相關系數圖采用Goldstein相位濾波方法進行濾除干涉相位噪聲處理，采用相位解纏方法進行相位解纏處理；?

步驟35，根據經步驟34處理后的相關系數圖，將相位矢量與成像平面分離獲得GEO?SAR干涉模型，然后將主輔衛星位置投影到成像平面進行分析，根據所述GEO?SAR干涉模型推導獲得高程反演表達式進行高程反演：?

步驟36，通過地理編碼將所述GEO?SAR干涉模型及高程反演表達式中的斜距方位坐標轉化到地距方位坐標。?

3.如權利要求1所述的地球同步軌道合成孔徑雷達干涉的高程反演方法，其特征在于，所述步驟12包括：?

步驟121，利用衛星通過所述第一軌軌道的孔徑中心位置、所述場景中心點及該衛星下點位置所組成平面的時刻確定第二軌的孔徑中心時刻；?

步驟122，以第二軌的孔徑中心對應的衛星時刻為基準時刻向衛星軌道的前后時間方向每一個脈沖重復時間PRT在衛星軌道上確定一個第二軌軌道上每個?脈沖發射時刻的衛星位置，直到延伸至基準時刻的前后半合成孔徑時間長度。?