[發(fā)明專利]一種長(zhǎng)孔徑星載SAR地形估計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711087979.0
• 申請(qǐng)日: 2017-11-07
• 公開（公告）號(hào): CN107907881B
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洪文;楊彥輝;林赟;鄒浩;李東;申文杰;陳詩強(qiáng);薛斐騰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所
• 主分類號(hào): G01S13/90
• 分類號(hào): G01S13/90
• 代理公司: 11021 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 呂雁葭

1.一種長(zhǎng)孔徑星載SAR地形估計(jì)方法，包括：

S1：將觀測(cè)航跡段劃分成多個(gè)等分的子孔徑，并選取其中兩個(gè)子孔徑分別進(jìn)行成像，得到兩幅不同角度的子孔徑圖像；

S2：將所述兩幅不同角度的子孔徑圖像進(jìn)行圖像配準(zhǔn)，并獲得位置偏移量；

S3：獲取兩個(gè)子孔徑的等效入射角和兩個(gè)子孔徑之間的方位角差；

S4：利用所述等效入射角和方位角差得到當(dāng)前場(chǎng)景的比例系數(shù)；

S5：利用所述比例系數(shù)和位置偏移量得到目標(biāo)的實(shí)際高度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)孔徑星載SAR地形估計(jì)方法，其中，還包括S6：利用所述目標(biāo)實(shí)際高度和等效入射角得到目標(biāo)的平面坐標(biāo)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的長(zhǎng)孔徑星載SAR地形估計(jì)方法，其中，所述步驟S1包括：

將觀測(cè)航跡段按等分辨率的原則劃分成N個(gè)等子孔徑；

在所述N個(gè)等子孔徑中選取兩個(gè)子孔徑，并在參考高度為零的地距平面分別進(jìn)行相干累加地距成像，得到兩幅不同角度的相干累加子孔徑地距圖像。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的長(zhǎng)孔徑星載SAR地形估計(jì)方法，其中，所述步驟S2進(jìn)一步包括：

選取其中一個(gè)子孔徑圖像作為參考圖像，則另一個(gè)子孔徑圖像為待配準(zhǔn)圖像；

在參考圖像中以待配準(zhǔn)像素點(diǎn)為中心選定匹配模板窗口，在待配準(zhǔn)圖像中選定搜索區(qū)域；

匹配模板窗口在搜索區(qū)域內(nèi)滑動(dòng)，在每一個(gè)位置計(jì)算匹配模板窗口和搜索區(qū)域中每個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)部分的歸一化互相關(guān)系數(shù)；

在搜索區(qū)域滑動(dòng)遍歷完后，互相關(guān)系數(shù)最大值對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)即為與參考圖像中待配準(zhǔn)像素點(diǎn)的對(duì)應(yīng)位置，進(jìn)而得到參考圖像任意像素點(diǎn)與待配準(zhǔn)圖像對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)的位置偏移量。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的長(zhǎng)孔徑星載SAR地形估計(jì)方法，其中，所述步驟S3進(jìn)一步包括：

S31：選定場(chǎng)景中心處一個(gè)高度不為零的點(diǎn)目標(biāo)P，記其坐標(biāo)為(x_p，y_p，z_p)＝(0，0，h₀)；

S32：所述兩個(gè)子孔徑分別為第一子孔徑和第二子孔徑，兩幅子孔徑圖像分別為第一子孔徑圖像和第二子孔徑圖像，利用點(diǎn)目標(biāo)P信息求解第一子孔徑的等效入射角參數(shù)θ₁，其中，設(shè)第一子孔徑中心處SAR平臺(tái)的坐標(biāo)為(x₁，y₁，z₁)，該位置處的速度矢量為(v_x1，v_y1，v_z1)，(x₀，y₀，z₀)是過點(diǎn)目標(biāo)P的零多普勒面與速度矢量(或其延長(zhǎng)線)的交點(diǎn)坐標(biāo)，在第一子孔徑圖像中點(diǎn)目標(biāo)P的投影點(diǎn)坐標(biāo)為(x_{pj_1}，y_{pj_1})，記

進(jìn)而記

則有

又記

則有

又有

所以有θ₁＝arccos(cosθ₁)；

同理，利用點(diǎn)目標(biāo)P信息求解第二子孔徑的等效入射角參數(shù)θ₂；

S33：利用點(diǎn)目標(biāo)P信息求解第一子孔徑和第二子孔徑之間的方位角差其中，第一子孔徑圖像中點(diǎn)目標(biāo)P的投影點(diǎn)坐標(biāo)為(x_{pj_1}，y_{pj_1})，第二子孔徑圖像中點(diǎn)目標(biāo)P的投影點(diǎn)坐標(biāo)為(x_{pj_2}，y_{pj_2})，記

則

其中，p表示第一子孔徑圖像中點(diǎn)目標(biāo)P的投影點(diǎn)與場(chǎng)景坐標(biāo)系中心的距離，q表示第二子孔徑圖像中點(diǎn)目標(biāo)P的投影點(diǎn)與場(chǎng)景坐標(biāo)系中心的距離，r表示同一點(diǎn)目標(biāo)P在兩個(gè)子孔徑圖像中對(duì)應(yīng)投影點(diǎn)之間的距離。