[发明专利]星载单航过InSAR系统电离层误差校正方法

摘要

本发明提供一种星载单航过InSAR系统电离层误差校正方法。技术方案是：首先，利用星载单航过InSAR系统电离层影响效应模型，根据雷达系统参数和先验电离层TEC值，计算距离‑高度平面内电离层引入的二维测量误差；然后，根据星载SAR成像几何模型，通过投影变换，将二维误差分解到三维地固坐标系下表示；最后，逐点校正被测场景中的电离层误差影响。本发明校正精度高，并可用于直接处理干涉定位结果，操作过程简单高效。

主权项

1.一种星载单航过InSAR系统电离层误差校正方法，InSAR是指干涉合成孔径雷达，已知星载单航过InSAR系统基本参数：主雷达和辅雷达的信号中心频率均为f₀；已知在任意时刻下，被测场景对应的电离层基本参数：电离层垂直天顶方向电子总量值T_⊥，电离层沿距离向垂直天顶电子总量变化梯度d_v，电离层质心高度h_iono；星载单航过InSAR系统辅星在地固坐标系下的轨道坐标A(x_A,y_A,z_A)，辅雷达入射角θ，距地面高度h_sat，垂直基线长度B_⊥；辅雷达距被测场景的斜距r_slant；被测场景中任一点在地固坐标系下的坐标B(x_B,y_B,z_B)；其特征在于，对于被测场景中坐标为B(x_B,y_B,z_B)的任意点，采用以下步骤完成场景的三维坐标电离层误差影响校正：第一步：计算距离‑高度平面内的水平测量误差和垂直测量误差：首先，利用下式计算辅雷达电离层入射角β：上式中，R表示地球半径；然后，计算主、辅雷达入射角之差Δθ及主、辅雷达电离层入射角之差Δβ，并根据电离层电波传播机理计算垂直天顶方向的群延迟τ_group；Δβ＝b·Δθ上式中，c为光速，K为常数取值为40.28，最后，计算电离层对星载单航过InSAR系统引入的水平测量误差和垂直测量误差第二步：将二维测量误差投影变换到三维地固坐标系下表示：首先，利用下式计算垂直测量误差在地固坐标系下的误差向量然后，计算误差向量上式中，O为地心在地固坐标系下的坐标为(0,0,0)；最后，按照下式计算电离层引入的地固坐标系三维坐标偏移向量第三步：校正电离层误差影响后被测场景的三维地固坐标系坐标；利用下式计算校正后的三维地固坐标B'(x_B',y_B',z_B')：x_B'＝x_B+x_BEy_B'＝y_B+y_BEz_B'＝z_B+z_BE即获得校正后的结果。