[发明专利]用于干涉测量分析的SAR成像方法

说明书

本发明涉及一种用于干涉分析的SAR成像方法(40)，包括：接收与通过一个或多个合成孔径雷达执行的对地球表面的同一区域的两次或更多次SAR采集相关的原始SAR数据；以及处理所述原始SAR数据以生成SAR图像。所述方法的其特征在于，对于每次SAR采集，基于不同的两组处理参数处理与所述SAR采集相关的相应原始SAR数据，所述不同的两组处理参数包括：第一组，所述第一组对于所有SAR采集而言都相同，并且包括基于与所有SAR采集相关的物理多普勒参数计算的聚焦多普勒参数；以及相应的第二组，所述相应的第二组包括与所述SAR采集相关并且基于与所述SAR采集相关的相应物理多普勒参数来计算的相应的辐射度均衡多普勒参数。具体地，处理包括：基于所述聚焦多普勒参数聚焦与所有SAR采集相关的原始SAR数据；以及，对于每次SAR采集，基于相应的辐射度均衡多普勒参数将相应的辐射度均衡应用于相应的SAR数据，以在不降低方位分辨率并且不引入辐射度失真的情况下，补偿在用于执行SAR采集的所述合成孔径雷达的指向方面的可能差异。

技术领域

本发明总体涉及借助于合成孔径雷达(SAR)的遥感，具体涉及基于SAR的干涉测量。

更具体地，本发明涉及一种用于生成用于干涉测量分析的SAR图像的技术。本发明在处理与以突发模式执行的两次或更多次SAR采集相关的原始SAR数据方面发现了虽然是非排它性的但是有利的应用。

背景技术

如已知的，SAR系统领域最广泛的应用之一是干涉测量，其不同的解决方案包括估计受关注区域的数字高程模型(DEM)，估计目标的高度变化(差分干涉测量)以及检测两个场景中的变化(相干变化检测)。

用于干涉测量的SAR采集的主要模式是所谓的条带图，因为采集特性(具体地，方位角角度参数)对于沿方位角布置的目标基本上不变。虽然稍微复杂一些，但其它操作模式(具体地Spotlight、ScanSAR、PingPong和TOPS)也可用于干涉测量应用。

图1中示出了用于生成地球表面SAR图像的典型参考几何结构。关于这一点，希望强调的是，在图1中(以及将在下文呈现和描述的以下图中)，为了方便和简单的说明和描述，地球的表面(并且将被)示出为“平坦的”，而不失一般性。

具体地，图1示意性地示出了合成孔径雷达10(为了简化描述，在下文中称为SAR传感器)，其在假定为基本恒定的高度h(相对于地球表面)的飞行方向d上移动。如已知的，SAR传感器10的高度h是沿着通过所述SAR传感器10的最低点方向z测量的(具体地它通过SAR传感器10的天线的相位中心)并且与地球表面和飞行方向d正交。方便地，SAR传感器10由诸如例如飞机、无人驾驶飞行器(UAV)或卫星之类的航空/太空平台(为了简化图示未在图1中示出)在飞行/轨道中运输。飞行方向d的地面轨迹标识了与所述飞行方向d平行且与最低点方向z正交的方位角方向x，而与最低点方向z和方位角方向x正交的交叉轨道方向y与方位角方向x一起标识了与地球表面相切的x-y平面。在使用中，借助于适当的天线(为了简化图示未在图1中示出)，SAR传感器10传输雷达脉冲并在采集方向sr上接收相关的后向散射信号，采集方向sr标识倾斜范围并且形成与最低点方向z的仰角θ和与飞行方向d的斜视角(或等效地，方位角方向x)，在图1所示的SAR采集几何结构中，其等于(大约)90°(所谓的“几乎零多普勒”几何结构)。

具体地，在图1中所示的条带图类型的SAR采集几何结构中，SAR传感器10利用雷达脉冲照射地球表面的条带(称为刈幅)，然后从刈幅接收相关的后向散射信号，刈幅主要平行于方位角方向x延伸并且沿着交叉轨道方向y具有给定的宽度W。为了更加清晰，图2示出了x-y平面中条带图模式下SAR采集的几何结构，其中可以观察到斜视角是如何全部相同的；具体地，在图2所示的示例中，斜视角全是直角(“几乎零多普勒”几何结构)。