[發明專利]一種基于GNSS信號的極化SAR偽彩圖合成方法

在審

• 申請號: 202211247117.0
• 申請日: 2022-10-12
• 公開（公告）號: CN115453537A
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 王峰;況珂源;楊東凱
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90;G01S7/41;G06T5/50
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 賈瑞華

1.一種基于GNSS信號的極化SAR偽彩圖合成方法，其特征在于，所述基于GNSS信號的極化SAR偽彩圖合成方法包括：

實時捕獲跟蹤衛星的直達信號并接收回波信號；

基于所述直達信號及所述回波信號，采用后向投影算法，構建SAR灰度圖像；

根據所述SAR灰度圖像確定輸入數據矩陣；所述輸入數據矩陣為全極化散射回波數據矩陣或全極化散射回波數據矩陣對應的協方差矩陣或全極化散射回波數據矩陣對應的相干矩陣；所述全極化散射回波數據矩陣包括所述SAR灰度圖像中各像素點的極化散射矩陣；

對所述輸入數據矩陣進行極化目標分解，確定所述輸入數據矩陣中各元素的面散射分量值、二次散射分量值及體散射分量值；

根據所述輸入數據矩陣中各元素的面散射分量值、二次散射分量值及體散射分量值，確定待合成彩圖中各像素的藍色比例值、綠色比例值及紅色比例值；

根據待合成彩圖中各像素的藍色比例值、綠色比例值及紅色比例值，確定SAR偽彩圖。

2.根據權利要求1所述的基于GNSS信號的極化SAR偽彩圖合成方法，其特征在于，所述實時捕獲跟蹤衛星的直達信號并接收回波信號，具體包括：

通過右旋圓極化天線接收衛星的直達信號；

通過左旋圓極化天線接收回波信號。

3.根據權利要求1所述的基于GNSS信號的極化SAR偽彩圖合成方法，其特征在于，所述基于所述直達信號及所述回波信號，采用后向投影算法，構建SAR灰度圖像，具體包括：

根據所述直達信號構建參考信號；

根據所述參考信號對所述回波信號進行距離向壓縮，得到距離向壓縮回波信號；

將所述距離向壓縮回波信號映射到成像區域的各個像素點；

根據衛星位置、成像區域位置及接收機位置，確定所述回波信號的傳播時延，得到各像素點的相關值；

根據所述直達信號的偽隨機噪聲碼相位對所述回波信號的碼相位進行補償，確定各像素點的灰度值；

根據各像素點的相關值及灰度值，在每個方位向時刻生成一副圖像；

對合成孔徑時間內方位向時刻的圖像進行積分，得到SAR灰度圖像。

4.根據權利要求3所述的基于GNSS信號的極化SAR偽彩圖合成方法，其特征在于，采用以下公式，得到SAR灰度圖像：

其中，S(m,n)為SAR灰度圖像，T_p為合成孔徑時間，S(t,m,n)為方位向時刻t的圖像。

5.根據權利要求1所述的基于GNSS信號的極化SAR偽彩圖合成方法，其特征在于，采用以下公式，確定所述全極化散射回波數據矩陣對應的協方差矩陣：

其中，C^h為全極化散射回波數據矩陣對應的協方差矩陣，S_HH、S_HV、S_VH、S_VV為全極化散射回波數據矩陣中的元素，表示在假設隨機散射介質各向同性下的統計平均，T表示轉置運算。

6.根據權利要求1所述的基于GNSS信號的極化SAR偽彩圖合成方法，其特征在于，采用以下公式，確定所述全極化散射回波數據矩陣對應的相干矩陣：

其中，C^v為全極化散射回波數據矩陣對應的相干矩陣，S_HH、S_HV、S_VH、S_VV為全極化散射回波數據矩陣中的元素，表示在假設隨機散射介質各向同性下的統計平均，i為復數，T表示轉置運算。