[发明专利]基于序列星载SAR图像计算地面点三维位置的方法

摘要

本公开提供了一种基于序列星载SAR图像计算地面点三维位置的方法，包括以下步骤：S1，提取地面点在任意两幅SAR图像上的图像坐标，根据图像坐标计算卫星三维位置及地面点到卫星的斜距；S2，根据卫星三维位置计算任意两幅SAR图像构成的卫星基线参数；S3，获取两幅SAR图像对应的卫星速度，根据卫星三维位置和卫星速度计算物方变换参数；S4，根据卫星基线参数和物方变换参数计算地面点的三维位置。本公开计算地面点三维位置的方法，应用了星载SAR遥感图像的平台参数和系统参数直接显式地计算地面点的三维位置，无需地面点的初始近似值，计算中也没有任何迭代和近似过程，提高了计算效率，有利于大规模工程化应用。

主权项

1.一种基于序列星载SAR图像计算地面点三维位置的方法，包括以下步骤：/nS1，提取地面点在任意两幅SAR图像上的图像坐标，根据该图像坐标计算这两幅SAR图像地面点对应的卫星三维位置及地面点到卫星的斜距；/nS2，根据所述两幅SAR图像地面点对应的卫星三维位置计算所述两幅SAR图像构成的卫星基线参数；/nS3，获取所述两幅SAR图像对应的卫星速度，根据所述两幅SAR图像地面点对应的卫星三维位置和卫星速度计算物方变换参数；/nS4，根据所述卫星基线参数和物方变换参数计算地面点的三维位置；/n所述提取地面点在任意两幅SAR图像上的图像坐标，根据该图像坐标计算这两幅SAR图像地面点对应的卫星三维位置及地面点到卫星的斜距的步骤，包括以下子步骤：/nS11，提取地面点在任意两幅SAR图像上的图像坐标(x_i、y_i)、(x_j、y_j)，其中，x_i、x_j分别为提取的地面点列方向坐标值，y_i、y_j分别为提取的地面点行方向坐标值，1≤i≤n、i+1≤j≤n，n为序列星载SAR图像的总数；/nS12，根据地面点列方向坐标值x_i及近地点斜距R₀计算地面点到卫星的斜距R_i；根据地面点列方向坐标值x_j及近地点斜距R₀计算地面点到卫星的斜距R_j；/nS13，根据地面点行方向坐标值y_i及SAR卫星对应的起始行三维位置计算地面点对应的卫星三维位置根据地面点行方向坐标值y_j及SAR卫星对应的起始行三维位置计算地面点对应的卫星三维位置/n所述获取所述两幅SAR图像对应的卫星速度，根据所述两幅SAR图像地面点对应的卫星三维位置和卫星速度计算物方变换参数的步骤，包括：/n确定索引序号为i时对应的卫星速和索引序号为j时对应的卫星速度/n根据地面点对应的卫星三维位置以及速度计算物方变换参数，计算公式如下：/n /n式中，lⁱ、l^j、n^ij为计算的三个物方变换参数，i表示从1开始到(n-1)结束的星载SAR图像的索引序号，n表示序列星载SAR图像的总数，j表示从i+1开始到n结束的索引序号；f_D为多普勒参数，从星载SAR成像处理的参数中进行提取；λ为雷达的波长，是星载SAR的已知参数；是索引序号为i时对应的卫星速度，是索引序号为j时对应的卫星速度，表示索引序号为i时地面点对应的卫星三维位置，表示索引序号为j时地面点对应的卫星三维位置；R_i表示索引序号为i时地面点到卫星的斜距，R_j表示索引序号为j时地面点到卫星的斜距；/n所述地面点的三维位置的计算公式如下，/n /n /n /n式中，(X、Y、Z)表示计算的地面点三维位置；n表示序列星载SAR图像的总数；表示i从1开始到n-1结束进行求和计算，表示j从i+1开始到n结束进行求和计算；表示计算的两幅SAR图像的在三个坐标轴方向的卫星基线参数；lⁱ、l^j、n^ij为三个物方变换参数；是索引序号为i时对应的卫星速度，是索引序号为j时对应的卫星速度。/n