[发明专利]机载混合顺轨-交轨干涉合成孔径雷达系统的定标方法

说明书

技术领域

本发明属于合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)技术领域，具体涉及一种机载混合顺轨-交轨干涉合成孔径雷达定标方法。

背景技术

合成孔径雷达是一种先进的主动式微波对地观测手段，因具有全天时、全天候、高分辨率以及对地面植被具有一定的穿透性等工作能力而得到广泛应用。干涉合成孔径雷达(Interferometric Synthetic Aperture Radar，干涉SAR或InSAR)是无线电干涉测量技术与合成孔径雷达技术的结合，其利用两个天线获取的雷达数据进行干涉处理获得地形高程、目标径向速度、地形形变等信息。干涉SAR系统中两个天线相位中心之间的相对位置称为干涉基线，按照基线类型干涉SAR可以分为两个天线相位中心沿航迹方向放置、对运动目标径向速度敏感的顺轨干涉SAR(Along-Track Interferometric SAR，ATI-SAR)以及两个天线相位中心沿垂直航迹方向放置、对地形高程敏感的交轨干涉SAR(Cross-Track Interferometric SAR，XTI-SAR)。混合顺轨-交轨干涉SAR(Hybrid Along-track and Cross-track Interferometric Synthetic Aperture Radar，简称AT-XI InSAR)系统为两个天线相位中心之间的基线矢量既包含了沿航迹方向的顺轨基线分量、又包含了垂直航迹方向的交轨基线分量的干涉SAR系统，能够同时用于地面动目标检测及地形高程反演。

干涉定标是干涉SAR获得高精度测量结果的关键技术之一。目前关于干涉SAR定标的研究主要是针对机载双天线XTI-SAR系统，如2009年电子所张薇博士的学位论文《机载双天线干涉SAR定标方法研究》，XTI-SAR系统的基线矢量模型为[B，α]，其中B为基线长度，α为基线角，待定标参数为[Δφ，B，α]，Δφ为干涉相位偏差，定标方法为经典的基于敏感度方程的定标方法，利用定标场控制点的高程信息直接对待定标参数进行定标。

上述干涉SAR定标技术不适用于混合干涉SAR系统的定标，主要体现在：

第一、基线矢量模型对AT-XT InSAR系统而言不充分，具体来说，混合AT-XT InSAR系统由于同时具有顺轨基线分量和交轨基线分量，相比于单纯的ATI-SAR或者XTI-SAR系统，其基线矢量模型更加复杂，上述基线矢量模型不能全面、正确地描述AT-XT InSAR系统的基线特点，因此需要针对混合AT-XT InSAR系统对基线进行重新建模。

第二，同上，由于上述基线矢量模型不适用于机载AT-XT InSAR系统，因此上述待定标的参数也不能涵盖全部的AT-XT InSAR系统待定标参数，待定标参数需要进行相应的修改。

第三、定标方法只是针对XTI-SAR系统进行定标，只属于AT-XT InSAR系统顺轨基线为零时的一种特殊情况，需要研究适用于混合AT-XT InSAR系统的定标方法。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的在于，提供一种机载混合AT-XT InSAR系统的定标方法，能够正确、全面地对机载混合AT-XT InSAR系统的干涉参数进行定标。

(二)技术方案

本发明提供一种机载混合顺轨-交轨干涉合成孔径雷达系统的定标方法，用于对机载混合顺轨-交轨干涉合成孔径雷达系统中基线矢量模型的干涉参数进行定标，其中，机载混合顺轨-交轨干涉合成孔径雷达系统包括前置天线和后置天线，将前置天线作为参考天线，后置天线与前置天线之间的相对位置关系用基线矢量模型表示，干涉参数包括前置天线和后置天线之间的基线长度、顺轨基线角和交轨基线角，其中，基线长度是指前置天线相位中心与后置天线相位中心之间的长度，顺轨基线角是指基线矢量与yoz平面的夹角，交轨基线角是指基线矢量在yoz平面的投影与y轴之间的夹角，方法包括：

S1，标定顺轨基线分量；

S2，标定干涉相位偏置、交轨基线长度和交轨基线角；

S3，根据交轨基线长度和交轨基线角，计算交轨基线分量；

S4，根据顺轨基线分量和交轨基线分量，计算载机坐标系下的基线矢量；

S5，根据载机坐标系下基线矢量，计算基线长度和顺轨基线角的定标结果。

(三)有益效果