[发明专利]一种地球同步轨道合成孔径雷达干涉的高程反演方法

摘要

本发明提供一种地球同步轨道合成孔径雷达干涉的高程反演方法，其包括步骤1，选取GEO SAR获取干涉数据的轨道，采集轨道上的干涉数据；步骤2，根据步骤1获得的干涉数据利用BP算法进行GEO SAR成像处理；步骤3，根据经步骤2处理后的GEO SAR图像建立GEO干涉模型，当相位矢量与成像平面分离时，根据GEO干涉模型进行GEO SAR干涉高程反演。本发明的高程反演方法通过建立合理的GEO SAR干涉模型，实现有效相位矢量与成像平面分离情况下的高程反演处理，解决了GEO SAR干涉处理的高程反演的核心问题——有效相位矢量与成像平面分离问题，实现了任意位置处利用GEO SAR干涉处理的高程反演。

主权项

一种地球同步轨道合成孔径雷达干涉的高程反演方法，其特征在于，包括：步骤1，选取GEO SAR获取干涉数据的轨道，采集所述轨道上的干涉数据；步骤2，根据步骤1获得的干涉数据利用BP算法进行GEO SAR成像处理；步骤3，根据经步骤2处理后的GEO SAR图像建立GEO干涉模型，当相位矢量与成像平面分离时，根据所述GEO干涉模型进行GEO SAR干涉高程反演；进一步的，所述步骤1包括：步骤11，固定卫星的波束指向和下视角，在卫星成像工作时间对应的轨道区间上选取距轨道起始工作时刻和终止工作时刻大于半个合成孔径时间的任意一个位置做为合成孔径中心位置，确定指定视角对应的地面点的经纬度，并将该地面点设定为场景中心点；利用合成孔径时间Ts和脉冲重复时间PRT确定所述第一轨轨道上每个脉冲发射时刻的卫星位置；步骤12，根据两轨之间的时间间隔确定第二轨的位置；进一步的，所述步骤2包括：步骤21，根据所述步骤1采集的干涉数据建立雷达回波信号模型，该雷达回波信号模型如式(1)所示：s(t,n)=g(t,n)exp(-j4πRnλ)exp(jπkr(t-2Rnc)2)---(1)]]>其中t为距离向时间；n方位向时间；kr为调频斜率；Rn为不同方位向时刻对应的斜距；λ为载波波长；g(t,n)为回波信号包络；步骤22，对所述雷达回波信号模型进行距离向脉冲压缩处理后获得式(2)：C(t,n)=h(t,n)exp(-j4πRnλ)---(2)]]>其中t为距离向时间；n方位向时间；Rn为不同方位向时刻对应的斜距；λ为载波波长；h(t,n)为距离向脉冲压缩后信号的包络；步骤23，在方位向聚焦时对式(2)进行相位补偿和保相处理获得式(3)：C′(ti,k,n,n)=C(ti,k,n,n)exp(j4π(Rn-Rc)λ)---(3)]]>其中i和k指示成像图像上像素点的位置，经过BP算法的反投，图像上(i,k)处的像素值表示为式(4)：I(i,j)=Σn=1NC′(ti,j,n,n)=exp(-j4πRcλ)Σn=1Nh(t,n)---(4)]]>其中Rc为合成孔径中心与目标的距离；I为聚焦后的像素点；所述步骤3包括：步骤31，根据步骤2获得进行GEO SAR成像处理后的两幅GEO SAR图像，通过所述两幅GEO SAR图像的互相关法计算偏移量插值，然后根据该偏移量插值进行图像配准；步骤32，配准完成后，将所述两幅GEO SAR图像的主图像和辅图像共轭相乘得到干涉相位图，并对所述干涉相位图进行去平地处理得到反映地形高度变化的稀疏干涉条纹；步骤33，利用所述干涉相位图及稀疏干涉条纹生成相关系数图；步骤34，对所述相关系数图采用Goldstein相位滤波方法进行滤除干涉相位噪声处理，采用相位解缠方法进行相位解缠处理；步骤35，根据经步骤34处理后的相关系数图，将相位矢量与成像平面分离获得GEO SAR干涉模型，然后将主辅卫星位置投影到成像平面进行分析，根据所述GEO SAR干涉模型推导获得高程反演表达式进行高程反演：步骤36，通过地理编码将所述GEO SAR干涉模型及高程反演表达式中的斜距方位坐标转化到地距方位坐标。