[发明专利]一种无地面控制的InSAR绝对相位确定方法及系统

说明书

本发明提供了一种无地面控制的InSAR绝对相位确定方法及系统，(1)利用平均高程分别计算升降轨数据的参考绝对模糊数；(2)计算升降轨所有同名点平面坐标的距离；(3)给定高程增量统计升降轨所有同名点平面坐标的距离；(4)以最短距离为约束条件计算最终的绝对模糊数；(5)计算绝对相位。本发明解决了无地面控制点时星载InSAR的绝对相位确定问题，对InSAR地面系统建设和相关卫星指标论证具有重要的支撑作用。

技术领域

本发明涉及信号与信息处理技术领域，具体地，涉及一种无地面控制的InSAR绝对相位确定新方法及系统。

背景技术

星载InSAR技术具有全天候、全天时数据获取、高度自动化数据处理的优点，目前已成为世界各国广泛研究和重点发展的遥感探测手段之一。目前，天基平台InSAR系统包括美国在航天飞机上构建的双天线InSAR系统(SRTM)以及德国的TanDEM-X系统。尽管星载InSAR技术已经得到了成功应用，但是星载InSAR数据处理依然存在一些亟待解决的难题，其中之一就是无地面控制条件下的绝对相位确定技术。

常规的相位解缠技术是相对图幅内某一点进行相位解缠绕，解缠后的相位仅仅是相对相位差，与真实的相位差还少一个由绝对模糊数隐含的相位差，也就是绝对相位。作为全球测绘的遥感手段，星载InSAR数据处理无法完全依靠地面控制数据，一是因为大范围高精度控制点很难获取，二是整个处理流程需要自主可控。因此，无地面控制条件下解算绝对相位是星载InSAR地面数据处理关键技术之一。

目前，针对多基线InSAR采用中国余数定理确定绝对相位(Phase Unwrapping ofSAR Interferogram with Multi-frequency or Multi-baseline,Geoscience andRemote Sens ing Sympos ium 1994(IGARSS'94),Vol.2,730-732)，这种方法要求高程模糊度互质，对基线长度的设计及基线测量精度提出了较高要求；其它绝对相位确定方法还有最大似然高程估计(A Maximum-Likelihood Estimator to Simultaneously Unwrap,Geocode,and Fuse SAR Interferograms From Different ViewingGeometries Into OneDigital Elevation Model,IEEE Transact ions on Geoscience and Remote Sensing,43(1)，24-36)、最大后验概率(星载合成孔径雷达干涉测量[M].北京：科学出版社，2002)、粗DEM比较法等方法，这些方法一般需要粗DEM作为参考。《一种双频干涉合成孔径雷达的高程重建方法和装置》CN108594222A通过构建双频SAR系统进行绝对相位确定，但会极大提高星载SAR系统设计的复杂性。《雷达高程信息的获取方法及装置、计算机刻度存储介质》CN109239710B通过雷达立体测量法进行绝对相位确定，但它需要主辅星雷达相对斜距精度达到毫米级。

对于常规的、不加特殊设计的星载InSAR系统，目前还没有一种行之有效的、完全无地面控制的绝对相位确定方法。

利用升降轨数据解算绝对相位，常规的思路是利用立体SAR技术获取地面控制点，然后利用该控制点的高程解算绝对相位，但是这种方法存在较大的不确定性，一是立体SAR获取的地面控制点精度无法精确估算，特别是缺乏强散射点的山地地形，像点量测误差对高程精度影响较大，二是地面控制点高程精度需达到了1/3甚至1/4模糊高度的要求，而干涉基线越长导致要求越苛刻，因此利用立体SAR获取的地面控制点解算绝对相位的方法，是无法保证结果的可靠性。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种无地面控制的InSAR绝对相位确定方法及系统。

根据本发明提供的一种无地面控制的InSAR绝对相位确定方法，包括：

参考绝对模糊数计算步骤：利用平均高程分别计算升降轨数据的参考绝对模糊数；