[發明專利]基于雙天線InSAR的變形檢測方法、裝置、設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202110558295.4
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113341411A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 潘斌
• 申請（專利權）人: 潘斌
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90;G01S7/41;G01B15/06
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 易賢衛

本發明公開一種基于雙天線I nSAR的變形檢測方法、裝置、設備及存儲介質，方法包括：獲取變形前后雙天線的回波信息，并對回波信息進行處理后，得到變形前后兩次的SAR圖像集，SAR圖像集包括主SAR圖像以及從SAR圖像；獲取雙天線I nSAR在變形前后的軌跡信息以及雙天線I nSAR的參數；根據SAR圖像集、雙天線I nSAR在變形前后的軌跡信息以及雙天線I nSAR的參數，計算出變形前后的兩個干涉相位；根據兩個干涉相位、雙天線I nSAR在變形前后的軌跡信息以及雙天線I nSAR的參數計算出地物目標在雷達成像視線方向的形變量。本發明解決了現有技術中單天線I nSAR監測變形的相干性差，精度不高的技術問題。

技術領域

本發明涉及變形測量技術領域，具體涉及一種基于雙天線InSAR的變形檢測方法、裝置、設備及存儲介質。

背景技術

雷達干涉測量(InSAR)技術是利用雷達兩次回波進行干涉處理，得到干涉相位，干涉相位中包含了地形信息和兩次成像期間地表的變形信息，在此基礎上，利用地形數據消除干涉相位中的地形相位，就可以得到地表變形相位，該相位可以轉換為地表變形結果，這就是雷達差分干涉測量(D-InSAR)技術。雷達差分干涉測量技術已成為大范圍高精度微小形變監測的重要技術手段，國內外得到了廣泛的應用，如地表沉降監測，地質災害監測，地震監測，火山監測，冰川監測等。

目前雷達差分干涉測量主要使用星載雷達傳感器，由于體積和重量的限制，當前主流的星載傳感器都是單天線模式，即一套雷達收發天線系統，通過雷達對同一區域兩次重復觀測形成干涉條件，進行干涉測量，在此基礎上，利用已有地形數據或者再重復觀測一次的數據進行差分干涉處理，得到地表形變結果。這是一種典型的單天線重復觀測差分干涉模式，主要的差分干涉方式有二軌法、三軌法和四軌法，這種方式存在兩個主要的弊端，其一，單天線重復觀測，兩次獲取數據期間有一定的時間間隔，而時間去相干是InSAR數據處理中關鍵影響因素之一；其二，單天線多次干涉處理需要進行去平地效應處理，去平地效應需要有相應的地形數據，不同空間分辨率的SAR需要相應的地形數據，而這些數據的獲取有時候非常困難，并且這些數據會引入更多的數據處理誤差；第三，單天線雷達系統，通過同一個雷達對目標進行兩次成像來實現干涉，由于單個雷達的成像條件是不變的，單天線雷達兩次成像很難構成最佳的干涉條件，特別是地形變化大的區域，單天線兩次成像構成的干涉條件很難獲取最佳的干涉數據。

發明內容

本發明的目的在于克服上述技術不足，提供一種基于雙天線InSAR的變形檢測方法、裝置、設備及存儲介質，解決現有技術中單天線InSAR監測變形的精度不高的技術問題。

為達到上述技術目的，本發明采取了以下技術方案：

第一方面，本發明提供一種基于雙天線InSAR的變形檢測方法，包括如下步驟：

分別獲取變形前后雙天線的回波信息，并對回波信息進行處理后，得到變形前后兩次的SAR圖像集，其中，所述SAR圖像集包括通過第一天線的回波信息產生的主SAR圖像以及通過第二天線的回波信息產生的從SAR圖像，所述第一天線和第二天線均固定在固定基線上；

獲取雙天線InSAR在變形前后的軌跡信息以及雙天線InSAR的參數；

根據SAR圖像集、雙天線InSAR在變形前后的軌跡信息以及雙天線InSAR的參數，計算出變形前后的兩個干涉相位；

根據兩個干涉相位、雙天線InSAR在變形前后的軌跡信息以及雙天線InSAR的參數計算出地物目標在雷達成像視線方向的形變量。

優選的，所述的基于雙天線InSAR的變形檢測方法中，所述變形前后雙天線的回波信息的采集方法為：

由第一天線和第二天線構成一個剛性的雙天線系統，通過雙天線系統采集一次地物目標的回波信息，然后保持雙天線系統的剛性連接關系不變，通過雙天線對同一地物目標進行回波信息采集。