[发明专利]一种基于XTI和ATI干涉的目标环境与态势综合获取方法

说明书

本发明提供了一种基于XTI和ATI干涉的目标环境与态势综合获取方法，包括以下步骤：步骤1、基于切轨干涉数据完成数据处理，获取场景的DEM，所述场景的DEM包括场景中的下视角和下视角所对应的位置的高度；步骤2、结合场景的DEM进行顺轨干涉数据处理，得到运动目标的位置；所述顺轨干涉数据处理包括顺轨数据成像处理、图像配准、通道误差补偿、运动目标检测和运动参数估计。本发明通过同时获取一个区域的顺切轨干涉数据，将切轨干涉数据处理获取的DEM与顺轨干涉数据处理获取的运动目标信息联合处理，多次迭代提升区域的环境与态势精度。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，涉及一种基于XTI和ATI干涉的目标环境与态势综合获取方法。

背景技术

合成孔径雷达(SAR)通过对地面主动微波成像，可获取地面分辨单元的散射强度信息以及与斜距有关的相位信息。干涉SAR(InSAR)通过在切轨方向或顺轨方向获取同一地区的两次成像结果，然后对两幅图像进行干涉处理提取相位差分结果获得干涉图。通过切轨干涉(Cross-track InSAR，XTI)可提取地表高程信息，建立数字高程模型(DEM)，获取场景中的环境信息；通过顺轨干涉SAR(Along-track InSAR，ATI)可提取目标(场景)的运动信息，获取场景的态势信息。

随着合成孔径雷达技术的发展，单独的切轨干涉或者单独的顺轨干涉数据处理技术已经十分成熟，而将顺切轨干涉数据联合处理尚未见相关报道。为提升运动目标信息获取的精度和提高高程环境获取的精度，有必要通过顺切轨联合处理，提升目标环境与态势综合获取精度。

发明内容

为解决现有技术存在的难题，本发明提供了一种基于XTI和ATI干涉的目标环境与态势综合获取方法，包括以下步骤：

步骤1、基于切轨干涉数据完成数据处理，获取场景的DEM，所述场景的DEM包括场景中的下视角和下视角所对应的位置的高度；

步骤2、结合场景的DEM进行顺轨干涉数据处理，得到运动目标的位置；所述顺轨干涉数据处理包括顺轨数据成像处理、图像配准、通道误差补偿、运动目标检测和运动参数估计。

进一步地，在对进行运动参数估计的步骤之后，还包括：

步骤3、基于运动目标参数估计的结果，对切轨干涉数据进行处理，根据得到的目标位置补偿运动目标引起的残差点相位误差，从而得到新的场景的DEM信息。

进一步地，在得到新的场景的DEM之后，还包括：

步骤4、重复步骤2和步骤3，多次迭代提升场景目标信息与态势精度，直到两次迭代之间场景高程变化或运动目标参数估计结果变化小于设定的阈值。

进一步地，所述方法基于天线系统实现，所述天线系统包括天线1和天线2，所述天线1和天线2均至少包括一个天线通道，其中至少有一个天线包括至少两个天线通道；同一天线的相邻两个通道之间构成顺轨基线，不同天线之间的沿载机的机头方向轴对称的天线通道构成切轨基线，所述天线1和天线2装载在载机上。

进一步地，假设场景中所有位置的高度为h和下视角为θ，B为切轨天线之间的基线，H为载机飞行高度，r₁和r₂分别为两个天线与目标的距离，α为载机横滚角，θ为目标对应的下视角，Φ为两个天线通过切轨干涉获取的解缠后干涉相位，λ为信号波长，则有

由于场景解缠后的干涉相位Φ，切轨基线B、横滚角α和波长λ为已知量，通过上式求出场景中每个位置的下视角θ，得到场景中所有位置的高度为：

h＝H-r cosθ

其中，H为载机飞行高度，r为场景中目标距离天线的位置。