[發(fā)明專利]基于溫度基線的合成孔徑雷達(dá)干涉對(duì)優(yōu)化選取方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710237362.6
• 申請(qǐng)日: 2017-04-12
• 公開（公告）號(hào): CN106932777A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于冰;蘇勇;劉福臻;王繼燕;肖東升;楊瑩輝;賈宏亮;馬德英
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S13/90
• 分類號(hào): G01S13/90
• 代理公司: 四川君士達(dá)律師事務(wù)所51216
• 代理人: 芶忠義

1.一種基于溫度基線的合成孔徑雷達(dá)干涉對(duì)優(yōu)化選取方法，其特征在于，包括：

根據(jù)全組合方式對(duì)SAR影像進(jìn)行組合配對(duì)，如N+1幅SAR影像可形成N(N+1)/2個(gè)干涉對(duì)；

根據(jù)SAR影像參數(shù)文件提取影像獲取時(shí)間以及成像時(shí)刻的SAR傳感器運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)；對(duì)于衛(wèi)星平臺(tái)，運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)為衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)，至少包括衛(wèi)星空間三維坐標(biāo)和三維速度矢量、側(cè)視角、在軌運(yùn)行時(shí)間；

獲取SAR影像成像時(shí)刻的氣溫?cái)?shù)據(jù)；

根據(jù)SAR影像獲取時(shí)間計(jì)算所有干涉對(duì)的時(shí)間基線，根據(jù)傳感器運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)計(jì)算所有干涉對(duì)的垂直基線，根據(jù)氣溫?cái)?shù)據(jù)和溫度基線計(jì)算公式計(jì)算所有干涉對(duì)的溫度基線；

設(shè)置合適的時(shí)間基線閾值、垂直基線閾值和溫度基線閾值，篩選并排除受時(shí)間失相干、空間失相干和季節(jié)性失相干影響較嚴(yán)重的干涉對(duì)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溫度基線的合成孔徑雷達(dá)干涉對(duì)優(yōu)化選取方法，其特征在于，所述溫度基線的計(jì)算公式為：

$B_l^{TEMP}={\mathrm{TEMP}}_{{\mathrm{IM}}_l}-{\mathrm{TEMP}}_{{\mathrm{IS}}_l}---\left(1\right)$

其中，為第l個(gè)干涉對(duì)的溫度基線；IM_l和IS_l分別為形成第l個(gè)干涉對(duì)的主、從SAR影像；和分別為主、從SAR影像獲取時(shí)刻的氣溫值。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于溫度基線的合成孔徑雷達(dá)干涉對(duì)優(yōu)化選取方法，其特征在于，在從SAR影像參數(shù)文件中獲得影像獲取時(shí)間后，通過下式計(jì)算干涉對(duì)的時(shí)間基線：

$B_l^T={\mathrm{Time}}_{{\mathrm{IM}}_l}-{\mathrm{Time}}_{{\mathrm{IS}}_l}---\left(2\right)$

其中，為第l個(gè)干涉對(duì)的時(shí)間基線；IM_l和IS_l分別為形成第l個(gè)干涉對(duì)的主、從SAR影像；和分別為主、從SAR影像的獲取時(shí)間。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于溫度基線的合成孔徑雷達(dá)干涉對(duì)優(yōu)化選取方法，其特征在于，在從SAR影像參數(shù)文件中獲取衛(wèi)星成像時(shí)刻的三維空間坐標(biāo)后，通過兩點(diǎn)間距離公式計(jì)算主、從SAR影像成像時(shí)刻衛(wèi)星間的空間距離，即空間基線；

設(shè)第l個(gè)干涉對(duì)主、從SAR影像成像時(shí)刻衛(wèi)星的空間三維坐標(biāo)分別為：

$C_{{\mathrm{IM}}_l}=(X_{{\mathrm{IM}}_l},Y_{{\mathrm{IM}}_l},Z_{{\mathrm{IM}}_l})---\left(3\right)$

$C_{{\mathrm{IS}}_l}=(X_{{\mathrm{IS}}_l},Y_{{\mathrm{IS}}_l},Z_{{\mathrm{IS}}_l})---\left(4\right)$

其中，為主影像成像時(shí)刻衛(wèi)星(或者說是傳感器)的空間位置，和為相應(yīng)的三維坐標(biāo)值；為從影像成像時(shí)刻衛(wèi)星的空間位置，和為相應(yīng)的三維坐標(biāo)值；則第l個(gè)干涉對(duì)的空間基線為：

$B_l^S=\sqrt{{(X_{{\mathrm{IM}}_l}-X_{{\mathrm{IS}}_l})}^2+{(Y_{{\mathrm{IM}}_l}-Y_{{\mathrm{IS}}_l})}^2+{(Z_{{\mathrm{IM}}_l}-Z_{{\mathrm{IS}}_l})}^2}---\left(5\right)$

空間基線可被分解為兩個(gè)方向上的分量：沿垂直于SAR視線方向的分量以及SAR視線方向上的分量；其中，前者即為垂直基線，后者為平行基線即平行于SAR視線方向；空間基線、垂直基線和平行基線的關(guān)系為：

${\left(B_l^S\right)}^2={\left(B_l^{\⊥}\right)}^2+{\left(B_l^{\left|\right|}\right)}^2---\left(6\right)$

其中，為第l個(gè)干涉對(duì)的垂直基線；為第l個(gè)干涉對(duì)的平行基線；由公式(6)可得：

$B_l^{\⊥}=\sqrt{{\left(B_l^S\right)}^2-{\left(B_l^{\left|\right|}\right)}^2}---\left(7\right)$

在數(shù)值上與兩次成像時(shí)衛(wèi)星至觀測目標(biāo)之間的斜距(即傳感器至觀測目標(biāo)之間的距離)差ΔR_l近似相等，取且有：

${\mathrm{\ΔR}}_l=R_{{\mathrm{IM}}_l}-R_{{\mathrm{IS}}_l}---\left(8\right)$

其中，為主影像成像時(shí)刻SAR傳感器至地面目標(biāo)的距離；為從影像成像時(shí)刻SAR傳感器至地面目標(biāo)的距離；對(duì)于和有：

$R_{{\mathrm{IM}}_l}=\sqrt{{(X_{{\mathrm{IM}}_l}-X_{GT})}^2+{(Y_{{\mathrm{IM}}_l}-Y_{GT})}^2+{(Z_{{\mathrm{IM}}_l}-Z_{GT})}^2}---\left(9\right)$

$R_{{\mathrm{IS}}_l}=\sqrt{{(X_{{\mathrm{IS}}_l}-X_{GT})}^2+{(Y_{{\mathrm{IS}}_l}-Y_{GT})}^2+{(Z_{{\mathrm{IS}}_l}-Z_{GT})}^2}---\left(10\right)$

其中，X_GT、Y_GT和Z_GT為地面觀測目標(biāo)的空間三維坐標(biāo)；

此時(shí)，

$B_l^{\⊥}=\sqrt{{\left(B_l^S\right)}^2-{\left({\mathrm{\ΔR}}_l\right)}^2}=\sqrt{{\left(B_l^S\right)}^2-{(R_{{\mathrm{IM}}_l}-R_{{\mathrm{IS}}_l})}^2}---\left(11\right)$

溫度基線在獲得SAR影像成像時(shí)刻的氣溫?cái)?shù)據(jù)后根據(jù)公式(1)計(jì)算。