[发明专利]任意天线构型下星载ATI-SAR洋流流速提取方法及设备

说明书

本发明公开了一种任意天线构型下星载ATI‑SAR洋流流速提取方法及设备，方法包括：根据参考区域通道A、通道B回波信号计算通道间幅度相位误差，对待处理目标区域进行补偿，实现通道校正；通过星载ATI‑SAR空间几何关系分析得到任意天线构型下的距离历程，对通过通道校正后的通道A、通道B回波信号采用BP成像算法得到两个通道的成像结果；将通道A、通道B的成像结果进行共轭相乘，获得场景回波的干涉相位；通过星载ATI‑SAR空间几何关系分析得到任意天线构型下的等效模型计算方法，根据该等效模型得到洋流混合速度；根据洋流混合速度提取得到洋流的径向速度。本发明可以实现任意天线构型下星载ATI‑SAR回波的洋流流速反演，且无需进行通道间的配准，提高处理效率。

技术领域

本发明涉及合成孔径雷达对海遥感，具体涉及一种任意天线构型下的星载ATI-SAR洋流流速提取方法及设备。

背景技术

海洋流场是海洋动力环境最为重要的参数之一，利用干涉合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)获取高分辨率、大测绘面积、高观测频率、高测量精度的海洋流场具有巨大的潜力和优势。利用干涉相位图可以直接计算得到雷达视线向速度分量后通过各种方法分离出流场速度，因此获得各种复杂构型下的干涉相位也是必不可少的部分。

同时对于两通道的斜视回波，采用常规成像算法(如wk算法、RD算法)时，目标成像在方位零频位置，导致两个通道方位向存在偏差以及距离向存在偏差，在提取干涉相位之前需要进行通道间的配准(频率相位补偿)。

发明内容

发明目的：为了解决上述背景技术提到的技术问题，本发明提出了任意天线构型下星载顺轨干涉SAR(Along-Track Interferometric-SAR，ATI-SAR)洋流流速提取方法及设备，可以实现任意天线构型下星载ATI-SAR回波的洋流流速反演，同时无需进行通道间的配准，提高处理效率。

技术方案：一种任意天线构型下星载ATI-SAR洋流流速提取方法，包括以下步骤：

根据参考区域通道A、通道B回波信号计算通道间幅度相位误差，利用通道间幅度相位误差对待处理目标区域进行补偿，实现通道校正；

通过星载ATI-SAR空间几何关系分析得到任意天线构型下的距离历程，基于距离历程对通过通道校正后的通道A、通道B回波信号采用BP成像算法得到两个通道的成像结果；

将通道A、通道B的成像结果进行共轭相乘，获得场景回波的干涉相位；

通过星载ATI-SAR空间几何关系分析得到任意天线构型下的等效模型计算方法，根据该等效模型得到洋流混合速度；

将洋流混合速度中的Bragg相速度与大尺度波轨道速度去除，得到洋流的径向速度。

进一步地，根据参考区域通道A、通道B回波信号计算通道间幅度相位误差包括：对参考区域通道A、通道B的回波信号进行二维频域自适应校正处理，获得通道A和通道B的通道间幅相误差。

进一步地，二维频域自适应校正处理包括：首先进行方位向迭代处理，然后进行距离向迭代处理，求解如下目标函数的最优解：

Z₁(f,Ω)、Z₂(f,Ω)分别表示通道A、通道B在二维频域的回波数据，f表示方位频域，Ω表示距离频域，h_1,2(Ω)表示距离频域的补偿函数，D_1,2(f)表示方位频域的补偿函数。

进一步地，通过星载ATI-SAR空间几何关系分析得到任意天线构型下的等效模型计算方法，根据该等效模型得到洋流混合速度包括：