[发明专利]基于目标空间分布信息的GB-InSAR系统高程精度分析方法

说明书

本发明公开了一种基于目标空间分布信息的地基干涉SAR系统高程精度分析方法，该方法针对对高程测量精度有影响的误差源，建立误差源误差引起的测高误差模型，并将空间位置信息引入其中；利用测高误差模型得到各个误差源所引起的测高误差的空间分布，再整合获得当前误差精度下总测高精度在雷达工作范围内的空间分布。本发明以测高误差源分配为前提，结合观测的对象空间位置信息，获得误差的空间分布，从而得到观测区域的高程精度。通过将精度分析中所选取的典型值，用目标的位置信息代替，改善了现有技术在精度定量分析中的不准确性。

技术领域

本发明涉及InSAR雷达技术领域，具体涉及一种基于目标空间分布信息的地基干涉SAR(GB-InSAR)系统高程精度分析方法。

背景技术

合成孔径雷达干涉测量(Interferometric Synthetic Aperture Radar或Synthetic Aperture Radar Interferometry，InSAR或IFSAR)技术在数字高程模型(Digital Elevation Model，DEM)重建和地表形变监测等方面具有快速、高精度、全天时、全天候、大区域等突出优势，己成为最具潜力的对地观测新技术之一。其中地基SAR(GB-SAR)技术具有重复观测时间短、操作灵活稳定、数据精度高等优点。可以实现在安全距离内获取地形的高度与形变信息。

对于地基干涉SAR系统，测高精度是系统的核心性能指标。与星载和机载干涉SAR系统不同，地基干涉SAR(GB-InSAR)系统高程测量精度不仅与基线在内的多个误差源有关，同时还与观测对象的空间位置有关。但是现有技术在计算高程精度的时候没有考虑观测对象的空间位置，观测对象的位置参数只取了几个典型值，这样采用单一位置的高程精度表达一个区域的高程精度，精度表达不够准确。

因此，有必要提出一种适用于地基干涉SAR的高程精度分析方法，实现地基干涉SAR系统测高精度的准确评估。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于目标空间分布信息的GB-InSAR系统高程精度分析方法，用于解决目前的地基干涉SAR系统测高精度分析准确定量评估的问题，可应用于地基干涉SAR系统对不同观测对象高程测量精度的准确评估。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的。

一种基于目标空间分布信息的地基干涉SAR系统高程精度分析方法，包括以下步骤：

步骤1、根据地基干涉SAR系统的测高原理，建立地基干涉SAR系统的高程测量模型，提取对高程测量精度影响的误差源；

步骤2、对各项误差源的误差所引起的测高误差进行建模，获得误差源误差引起的测高误差模型；

步骤3、建立地基干涉SAR系统的空间坐标系，将空间位置信息引入所述测高误差模型中，获得包含空间位置信息的测高误差模型；每个误差源的测高误差模型为与空间位置信息、系统参数和相应误差源的误差精度相关的表达式；

步骤4、将步骤3获得的测高误差模型进行整合，得到地基干涉SAR系统的总测高精度的模型，即高程测量误差模型；

步骤5、根据给定的系统参数与各误差源的误差精度，代入步骤3获得的各测高误差模型，并输入雷达工作范围内各个点的空间位置信息，仿真得到各个误差源所引起的测高误差的空间分布；根据步骤4的整合方式获得当前误差精度下总测高精度在雷达工作范围内的空间分布。

优选地，所述步骤1为：在传统高程测量模型的基础上引入基线倾角α，并采用近似处理两雷达到目标的斜距差，得到地基干涉SAR系统的高程测量模型为：

其中，h表示目标高程，r表示目标到雷达的斜距，B为基线长度，λ为载波波长，α为基线倾角，z₀为雷达的初始高程，为解算得到的干涉相位；