[發明專利]一種基于多頻數據處理的機載D-InSAR形變檢測方法

有效

• 申請號: 201710006318.4
• 申請日: 2017-01-05
• 公開（公告）號: CN106707281B
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 孫兵;張潔瓊;許海倫;左志雄
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90;G01S13/88
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 王秀麗

本發明提供一種基于多頻數據處理的機載D?InSAR形變檢測方法，通過低頻回波數據干涉處理反演得到高程DEM信息，將該DEM信息作為高頻回波BP成像處理時的參考網格，得到相應的SAR圖像，對SAR圖像進行干涉處理分別得到包含地形信息的干涉相位和包含地形、地形形變信息的干涉相位；將兩個干涉相位通過差分處理、反演處理得到相應的地形形變量。本發明提供的方法可以控制系統近似計算引入的誤差，提高系統檢測精度；能克服傳統D?InSAR系統檢測精度與數據處理復雜度之間的矛盾，有效獲取高頻數據的信息，降低相位解纏難度，提高系統檢測精度與穩定度；省略了去平地操作，簡化了干涉數據處理流程。

技術領域

本發明涉及雷達技術領域，尤其涉及一種基于機載平臺，利用低頻回波數據反演地形DEM，將其作為高頻回波數據的BP成像參考平面得到相應的SAR圖像，通過差分干涉處理獲取高精度地形形變的檢測方法。

背景技術

機載D-InSAR系統相較于星載D-InSAR技術具有軌道靈活、重訪周期短、檢測精度高等優勢，但同時機載平臺存在飛行控制能力低、航跡誤差大等問題，因此如何提高系統檢測精度一直是它的研究熱點與難點。傳統單頻D-InSAR系統通過SAR圖像配準、干涉處理、去平地操作、濾波處理、相位解纏處理、相位差分處理等步驟得到地形的形變信息。

對于星載D-InSAR系統可近似主輔天線到目標的瞬時斜距夾角為0，因此在形變檢測公式推導時可近似主輔天線的斜距差為基線在LOS方向的水平分量。同時由于星載平臺軌道固定，且精度較高，可以采用基于軌道參數的去平地方法，保證平地相位計算精度的同時減小干涉條紋密度，降低相位解纏難度。但是機載平臺的飛行高度較低，此時主輔天線的瞬時斜距夾角不可近似為0，如果仍將斜距差近似為基線的水平分量，會引入較大的系統檢測誤差。同時機載平臺的航跡誤差較大，這給去平地操作的具體方法選擇帶來了一定困難。

此外，D-InSAR系統還存在檢測精度與數據處理難度相矛盾的問題，突出表現為相位解纏難度較大，因此解決上述問題是提高機載D-InSAR系統檢測精度與穩定度的關鍵。

發明內容

針對上述問題中存在的不足之處，本發明提供一種基于多頻數據處理的機載D-InSAR形變檢測方法。

為實現上述目的，本發明提供一種基于多頻數據處理的機載D-InSAR形變檢測方法，包括：

步驟1、低頻回波數據反演高程DEM信息：將兩個低頻回波數據L₁、L₂經BP成像處理得到兩幅SAR圖像SLC₁、SLC₂，SLC₁與SLC₂通過圖像配準、共軛相乘、濾波處理、相位解纏處理、DEM重建與地理編碼操作得到目標地形的DEM信息；

步驟2、高頻主天線回波數據H₁與包含地形信息的高頻輔天線回波數據H₂干涉處理：將所述DEM信息作為H₁與H₂的BP成像參考網格，通過相位補償與相干疊加得到兩幅SAR圖像SLC₃、SLC₄；SLC₃與SLC₄通過圖像配準、共軛相乘、濾波處理、相位解纏處理，得到包含地形信息的解纏相位；

步驟3、高頻主天線回波數據H₁與包含地形信息、地形形變信息的高頻輔天線回波數據H₃干涉處理：將所述DEM信息作為H₃的BP成像參考網格，通過相位補償與相干疊加得到一幅SAR圖像SLC₅；SLC₅與SLC₃通過圖像配準、共軛相乘、濾波處理、相位解纏處理，得到包含地形信息、地形形變信息的解纏相位；