[发明专利]星载InSAR系统的外定标方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子行业雷达技术领域，尤其涉及一种星载干涉合成孔径雷达(Interferometric Synthetic Aperture Radar，简称InSAR)系统的外定标方法。

背景技术

星载InSAR系统是利用合成孔径雷达的相位信息提取地表的三维信息和高程变化信息的一种技术，在卫星或航天飞机上通过两部天线同时观测或两次单部天线的两次观测获得地面场景的高程信息。随着数字高程模型(Digital Elevation Model，简称DEM)测量精度的要求日益提高，星载InSAR系统的定标方法的研究也愈发重要。

InSAR中，影响DEM测量精度的主要因素包括：基线长度和基线倾角测量误差、系统延时误差、干涉相位偏置等，这些误差最终在InSAR干涉处理中引入DEM误差，上述误差按特性可分为固定、慢变和随机三种。因此，这些参数误差的定标是有必要的。

外定标目的就是通过目标的已知位置和高程信息，标定基线长度、基线倾角，干涉相位偏执，系统延时等干涉参数的误差，并去除这些参数误差，利用准确的干涉参数进行高程反演，最终提高高程测量精度。

传统的InSAR系统外定标方法利用人工点目标定标场(地面布设角反射器)或自然分布目标定标场(如热带雨林或其他已知DEM的区域等)来对进行定标。利用人工定标场或自然定标场的已知位置和高程信息，求解InSAR系统的基线长度、基线倾角、干涉相位偏置、系统延时等参数。

人工点目标定标场在地形复杂地区布设困难，成本高，不能经常对定标场成像，只能静态标定系统的固定误差，难以准确反映误差的变化特性；自然分布目标定标场同样存在不能经常重访定标场，不能长期连续的监测星载InSAR系统，造成采样不足，不能反映InSAR系统误差的慢变部分。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为解决上述的一个或多个问题，本发明提供了一种星载InSAR系统的外定标方法，以解决了传统外定标方法难以长期动态监测的缺点。

(二)技术方案

根据本发明的一个方面，提供而来一种星载InSAR系统的外定标方法，包括：由卫星高度计测得海面高度数据，将其去除观测时刻和观测点经纬度对应的时变影响因素后获得平均海面高度数据，该时变影响因素包括：传播影响、海况影响、潮汐影响及大气压影响；由星载InSAR系统获取的预设时间和空间分布的海洋图像对和未定标的干涉参数，得到星载InSAR系统测量的海面高度数据；仿真计算在预设时间和空间分布条件下除传播影响外的时变影响因素带来的海面高度变化；由平均海面高度和除传播影响外的时变影响因素带来的海面高度变化，获取时变合成海面高度数据；及将时变合成海面高度数据作为标准数据，对星载InSAR系统测量的海面高度数据进行校正，实现星载InSAR系统的定标。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，相比与传统的外定标方法，本发明星载InSAR系统的定标方法具有以下有益效果：

(1)本发明中，采用基于海洋场的外定标方法，可对星载InSAR系统误差中的慢变化成分进行长期动态监测，解决了传统外定标方法难以长期动态监测的缺点；

(2)本发明中，利用卫星高度计数据，不需要布设人工定标场，避免了传统外定标方法设计实施困难和采样不足的缺点，从而可以精确获取星载InSAR系统误差特性，有效提高了星载InSAR系统的高程测量精度和可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例星载InSAR系统定标方法的原理框图；

图2为本发明实施例星载InSAR系统定标方法中采用Jason-1数据计算的MSSH图；

图3为本发明实施例星载InSAR系统定标方法中采用CLS2011模型的MSSH图；

图4为本发明实施例星载InSAR系统定标方法中洋潮影响因素的高度计算结果的仿真图；

图5为本发明实施例星载InSAR系统定标方法中负荷潮影响因素的高度计算结果的仿真图；

图6为本发明实施例星载InSAR系统定标方法中地球潮影响因素的高度计算结果的仿真图；

图7为本发明实施例星载InSAR系统定标方法中极潮影响因素的高度计算结果的仿真图；

图8为本发明实施例星载InSAR系统定标方法中海况影响因素的高度计算结果的仿真图；

图9为本发明实施例星载InSAR系统定标方法中逆大气压影响因素的高度计算结果的仿真图；