[发明专利]一种斜视条件下的机载干涉SAR定标方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达探测技术领域，具体涉及一种斜视条件下的机载干涉SAR定标方法。

背景技术

实际机载干涉合成孔径雷达（Synthesis Aperture Radar:SAR）系统设备和载机运动平台本身存在各种误差，并带来干涉SAR测量的基本干涉参数误差，系统采样延时不确定性造成系统延时误差；基线结构安装会带来基线长度、基线倾角存在安装和测量误差，并且随载机姿态变化；干涉SAR双接收通道相位误差等都会影响高程测量精度。为了实现机载干涉SAR系统高精度测图，干涉SAR定标成为数据处理流程中不可缺少的一个步骤。

机载干涉SAR系统通常设计为正侧视工作。然而实际飞行过程中气流等外界因素会引起载机平台姿态变化，从而造成实际运行模式偏离理想正侧视模式，即工作在斜视条件下。

斜视条件会造成干涉SAR观测几何相对于正侧视的变化，正侧视几何中的点在斜视几何中的位置会发生变化，进行匹配滤波后成像位置也会改变，这种变化一方面需要成像算法完成，一方面需要在干涉SAR的定标中加以考虑。

目前机载干涉SAR定标方法一般采用正侧视几何，并在此基础上通过对高程求偏导数得到的敏感度方程组作为干涉SAR定标模型，利用地面坐标已知目标点（定标点）求解干涉参数，忽略了斜视对干涉SAR地形测绘的影响，从而造成已有方法存在以下不足：

（1）定标精度不足。由于定标模型不准确，造成定标精度差，难以满足干涉SAR高精度测图要求。

（2）定标结果不稳定。定标结果随距离向和方位向（空间和时间）变化，系统延时参数在图像近距和远距不一致；干涉参数在不同区域或不同架次。

（3）定标结果不合理。如物理基线长度及相应的其他干涉参数的定标结果明显偏离实际值。

发明内容

本发明的目的是为了克服已有技术的缺陷，解决斜视条件下的机载干涉SAR定标中存在的定标精度不足，定标结果不稳定不合理问题，提出一种斜视条件下的机载干涉SAR定标方法。该方法考虑了斜视几何对干涉定标的影响，根据成像算法采用的处理几何，在目标距离和高程方程中引入斜视角参数，给出斜视条件系统延时参数的定标方法，建立斜视条件下的高程敏感度方程，得到斜视定标模型，在此基础上求解干涉SAR系统参数误差，完成机载干涉SAR定标。

本发明方法是通过下述技术方案实现的：

步骤1：借助定标点的三维位置信息、运动补偿得到的主天线位置和姿态信息，计算定标点所在位置的斜视角；

步骤2：根据斜视SAR成像算法采用的处理几何，建立斜视条件下的系统延时定标方程，该延时定标方程中记载了定标点的三维位置信息、主天线位置、斜视角与系统延时的关系；利用步骤1得到的斜视角，完成系统延时的定标；

步骤3：根据干涉SAR斜视几何关系，建立斜视条件下的目标高程方程，并对干涉参数求偏导数得到高程敏感度方程，基于高程敏感度方程建立斜视干涉定标模型；

步骤4：借助初始干涉参数、机载干涉SAR高程测量值和定标点高程信息代入步骤3得到的斜视干涉定标模型，得到定标方程组，完成干涉参数误差的解算；所述初始干涉参数指已知的含有误差的干涉参数值。

一种斜视条件下的机载干涉SAR定标方法，与现有定标方法相比的有益效果在于：

1．在定标模型中考虑了机载干涉SAR普遍存在的斜视角影响，使得定标模型更准确，更符合实际情况。

2．可有效增强定标结果的稳定性和可靠性，通过引入与成像相关的斜视角参数，减小了定标结果随空间和时间的变化，有助于减少测图区域内的定标点数目的问题。

附图说明

图1为斜视几何示意图。

图2为斜视条件下机载干涉SAR干涉定标流程图。

具体实施方式