[發(fā)明專利]一種基于環(huán)掃雷達圖像匹配的速度誤差修正方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811351708.6
• 申請日: 2018-11-14
• 公開（公告）號: CN109541595B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發(fā)明（設計）人: 陳錚錚;林超;張金昌
• 申請（專利權(quán)）人: 北京遙感設備研究所
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90;G01S13/58
• 代理公司: 中國航天科工集團公司專利中心 11024
• 代理人: 張國虹

1.一種基于環(huán)掃雷達圖像匹配的速度誤差修正方法，其特征在于，具體步驟為：

S1、搭建基于環(huán)掃雷達圖像匹配的速度誤差修正系統(tǒng)；

S2、使用雷達衛(wèi)星圖像、高程數(shù)據(jù)、航跡數(shù)據(jù)仿真生成環(huán)掃雷達實時圖；

S3、根據(jù)航跡信息截取子區(qū)，對子區(qū)進行匹配并判斷其匹配結(jié)果有效性；

S4、計算速度誤差估計因子，并判斷能否進行速度誤差修正；

S5、當滿足速度誤差修正條件時對匹配結(jié)果進行修正；

其中，所述步驟S4由所述速度誤差修正系統(tǒng)中的速度誤差估計因子計算模塊執(zhí)行，所述計算速度誤差估計因子具體為：

令式中：i＝1,…,14；(x_i0,z_i0)為第i個子區(qū)匹配計算得到的載體位置；

令速度誤差對定位誤差影響系數(shù)矩陣為G，

式中：(A_xi,A_zi)為第i個子區(qū)ΔV_X引起的定位誤差影響系數(shù)；(B_xi,B_zi)為第i個子區(qū)ΔV_Y引起的定位誤差影響系數(shù)；(C_xi,C_zi)為第i個子區(qū)ΔV_Z引起的定位誤差影響系數(shù)；(A_xj,A_zj)為第j個子區(qū)ΔV_X引起的定位誤差影響系數(shù)；(B_xj,B_zj)為第j個子區(qū)ΔV_Y引起的定位誤差影響系數(shù)；(C_xj,C_zj)為第i個子區(qū)ΔV_Z引起的定位誤差影響系數(shù)；其中i,j＝1,…,14；ΔV_X，ΔV_Y，ΔV_Z為速度誤差在坐標系X、Y、Z方向上的分量；

令速度誤差矩陣為，

由于G·X＝b，則速度誤差X＝(G^TG)^-1G^Tb，

匹配誤差對速度誤差估計的影響為ΔX＝(G^TG)^-1G^TΔb。

2.如權(quán)利要求1所述的速度誤差修正方法，其特征在于，所述步驟S1中的速度誤差修正系統(tǒng)包括雷達實時圖仿真模塊、圖像匹配模塊、速度誤差估計因子計算模塊和速度誤差修正模塊。

3.如權(quán)利要求2所述的速度誤差修正方法，其特征在于，所述步驟S2中仿真生成環(huán)掃雷達實時圖具體為，由所述速度誤差修正系統(tǒng)中的雷達實時圖仿真模塊根據(jù)輸入的雷達衛(wèi)星圖像、高程數(shù)據(jù)、航跡數(shù)據(jù)生成回波，采用合成孔徑成像方法生成仿真環(huán)掃雷達實時圖。

4.如權(quán)利要求2所述的速度誤差修正方法，其特征在于，所述步驟S3由所述速度誤差修正系統(tǒng)中的圖像匹配模塊完成，具體為：

在仿真環(huán)掃雷達實時圖中，以圖像中心為原點，航跡水平方向為坐標軸建立坐標系，與坐標軸夾角±30°、±45°、±60°、±90°，按照與原點中心對稱的原則截取出14個子區(qū)，進行匹配計算；

對得到的14個匹配結(jié)果計算均值和標準差σ，若某一匹配結(jié)果與均值的距離之差大于3σ，則認為該子區(qū)匹配無效，對剩余子區(qū)重新計算均值和標準差并進行有效性判斷，直到剩余子區(qū)均匹配有效。

5.如權(quán)利要求4所述的速度誤差修正方法，其特征在于，進行有效性判斷時，若有效子區(qū)少于3個，將不進行速度誤差估計。

6.如權(quán)利要求1所述的速度誤差修正方法，其特征在于，判斷是否滿足速度誤差修正條件具體為：

令狀態(tài)矩陣H＝(G^TG)^-1G^T，通過判斷矩陣H主對角線元素大小判斷是否滿足速度誤差修正條件。