[發明專利]一種星載全極化SAR數據的極化定標方法及裝置

在審

• 申請號: 202010621248.5
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111948615A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 王愛春;邵俊;崔林;陳琦;姚玉林;侯明輝;閆麗麗;張恒;王宇;梁維斌;李亮;明峰
• 申請（專利權）人: 中國資源衛星應用中心
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40;G01S7/02;G01S13/90
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 王永芳

本申請公開了一種星載全極化SAR數據的極化定標方法及裝置，該方法包括：根據星載SAR衛星過預設定標區域的參數設置多個點目標，提取過所述預設定標區域時所述點目標信息；構建極化定標模型，根據所述點目標信息以及所述極化定標模型確定目標的極化定標方程組；根據所述極化定標方程組計算所述極化定標參數，并根據所述極化定標參數以及所述目標的極化定標方程組計算所述雷達系統噪聲矩陣；根據所述全極化SAR散射矩陣以及所述雷達系統噪聲矩陣計算去除噪聲的全極化SAR數據，對所述去除噪聲的全極化SAR數據進行極化定標處理，確定出所述目標的散射特性矩陣。本申請解決了現有技術中定標精度較差技術問題。

技術領域

本申請涉及雷達衛星全極化數據的極化定標技術領域，尤其涉及一種星載全極化SAR數據的極化定標方法及裝置。

背景技術

合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar，SAR)不僅具有全天候、全天時的觀測能力，而且通過多波段、多體制、多極化等多模式對目標進行多方位多層次的觀測，為對地觀測提供了豐富的測量數據；特別是近年來快速發展的星載全極化SAR測量不僅包含了每個分辨率單元在不同極化組合下的散射特性，而且比單極化SAR更完整地記錄了目標的散射特性，使得SAR定量化應用逐漸由單一極化的應用階段過渡到全極化綜合應用的新階段。而在SAR定量化綜合應用的過程中，精確的目標散射特性測量是高質量精細化應用的保證，因此在利用全極化SAR數據進行各種應用時，必須要對全極化SAR數據進行極化定標，以校正極化通道間幅度不平衡、相位不平衡、極化串擾和噪聲等系統誤差的影響。

目前，常見的極化定標方法包括分布目標法和點目標法，其中，分布目標法不需要布設任何定標體直接利用大面積特殊地物作為已知極化散射特性的分布目標，其因缺乏準確的分布目標散射特性，該類方法利用經驗知識對分布目標進行了互易性和反射對稱性等假設進行迭代求解多個未知參數，從而使得該方法定標精度較差；而點目標法利用極化散射特性已知的無源角反射器或有源定標器作為點目標，布設3類不同的無源角反射器或設置3種不同的有源定標極化矩陣或3類不同極化狀態的定標體組合而構建方程組直接進行多個參數的求解，該方法通過準確高精度的定標體布設可以獲取高精度的極化定標參數，但是目前點目標法在構建方程組直接求解多個參數時忽略了系統噪聲的影響，特別是當極化通道噪聲大時定標性能嚴重下降，導致定標精度較差。

發明內容

本申請解決的技術問題是：針對現有技術中定標精度較差的問題，本申請提供了一種星載全極化SAR數據的極化定標方法及裝置，本申請實施例所提供的方案中，不僅在構建方程組直接求解多個定標參數時考慮系統噪聲對其影響，避免當極化通道噪聲大時定標性能嚴重下降，導致定標精度較差的問題，還通過利用多個點目標的布設方法，不僅有效地消除了極化通道噪聲的影響，同時也降低了定標體對高精度布設的要求，確保了該方法在實際應用具有很高的定標精度。

第一方面，本申請實施例提供一種星載全極化SAR數據的極化定標方法，該方法包括：

根據星載SAR衛星過預設定標區域的參數設置多個點目標，提取過所述預設定標區域時所述點目標信息；

構建極化定標模型，根據所述點目標信息以及所述極化定標模型確定目標的極化定標方程組，其中，所述極化定標模型包括雷達系統測量的全極化SAR散射矩陣、雷達系統噪聲矩陣、目標的散射矩陣以及極化定標參數；

根據所述極化定標方程組計算所述極化定標參數，并根據所述極化定標參數以及所述目標的極化定標方程組計算所述雷達系統噪聲矩陣；

根據所述全極化SAR散射矩陣以及所述雷達系統噪聲矩陣計算去除噪聲的全極化SAR數據，對所述去除噪聲的全極化SAR數據進行極化定標處理，確定出所述目標的散射特性矩陣。