[發(fā)明專利]基于PS-InSAR技術(shù)的橋梁永久形變分析方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811469657.7
• 申請(qǐng)日: 2018-11-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109471107B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張華;戴進(jìn);潘軍;趙冰;李清鑫;鄒輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)沙理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S13/90
• 分類號(hào): G01S13/90
• 代理公司: 北京東方昭陽(yáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11599
• 代理人: 呂玉健

1.一種基于PS-InSAR技術(shù)的橋梁永久形變分析方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1)獲得地面同一地區(qū)在不同的時(shí)間(t₁,t₂,…,t_n)和相似的軌道幾何下的N幅SAR影像；

2)將步驟1)中獲取的N幅SAR影響產(chǎn)生M幅干涉圖并配準(zhǔn)到同一幾何下進(jìn)行相位解纏，從中選擇出P個(gè)永久散射體，即PS點(diǎn)，計(jì)算得到這些PS點(diǎn)不同時(shí)刻的形變信息；

3)若干涉圖以第i幅SAR圖像為主圖像，第j幅SAR圖像為復(fù)圖像，建立干涉相位的相位模型，像素點(diǎn)x的解纏相位表示如下：

其中，Δφ_defo表示地表形變對(duì)應(yīng)的相位，Δφ_aps表示大氣延遲對(duì)應(yīng)的相位，Δφ_deco_r表示地面目標(biāo)散射特性變化引起的相位，Δφ_n表示其余不相關(guān)噪聲對(duì)應(yīng)的相位；

對(duì)于網(wǎng)絡(luò)中的P個(gè)目標(biāo)點(diǎn)，干涉相位表示如下：

其中，表示SAR圖像的解纏相位，A表示關(guān)聯(lián)矩陣，(i_k,j_k)表示第k幅干涉圖的主圖像和輔圖像；

將第i幅SAR圖像在點(diǎn)x處解纏后的干涉相位表示為形變相位、大氣延遲相位和去相關(guān)相位

干涉相位可表示為：

其中I_P,P為單位矩陣；

上式中形變相位為確定項(xiàng)，其余相位為均值為零的隨機(jī)項(xiàng)，去掉形變項(xiàng)，將上式寫成向量形式，如下：

總的協(xié)方差矩陣表示如下：

Σ_ifg＝Σ_aps+Σ_decor+Σ_n；

4)依據(jù)橋梁驗(yàn)收規(guī)范和有限元技術(shù)ANSYS，確定面向SAR技術(shù)的橋梁形變關(guān)鍵點(diǎn)，形變關(guān)鍵點(diǎn)分為：跨中形變關(guān)鍵點(diǎn)和墩臺(tái)形變關(guān)鍵點(diǎn)；基于車載、溫度、風(fēng)載隨機(jī)性以及橋梁結(jié)構(gòu)物理特性，建立目標(biāo)橋梁的隨機(jī)場(chǎng)模型及多維隨機(jī)變量有限元模型；

5)模擬車流荷載、溫度荷載的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，結(jié)合PS-InSAR拍攝橋梁影像時(shí)間，將荷載作為初始條件輸入ANSYS有限元模型，求解SAR主、從圖像干涉下橋梁形變關(guān)鍵點(diǎn)的隨機(jī)形變差值，從PS-InSAR形變信息中剔除隨機(jī)形變差值得到橋梁關(guān)鍵點(diǎn)的永久形變。