[发明专利]一种一维干涉式微波辐射计图像反演方法

摘要

本发明涉及一种一维干涉式微波辐射计图像反演方法，包括：测量一维干涉式微波辐射计中各单元天线的二维天线方向图，并对天线单元阵列进行稀疏排布，形成满足成像要求的基线覆盖；将二维天线方向图转换为一维天线方向图，并利用转换得到的一维天线方向图计算得到一维干涉式微波辐射计的测量系统响应矩阵；利用一维干涉式微波辐射计的测量系统响应矩阵和系统测量并校准后的可见度函数，进行图像反演得到高精度亮温图像。

主权项

1.一种一维干涉式微波辐射计图像反演方法，包括：步骤1)、测量一维干涉式微波辐射计中各单元天线的二维天线方向图，并对天线单元阵列进行稀疏排布，形成满足成像要求的基线覆盖；步骤2)、将步骤1)中测量得到的二维天线方向图转换为一维天线方向图，并利用转换得到的一维天线方向图计算得到一维干涉式微波辐射计的测量系统响应矩阵；所述步骤2)进一步包括：步骤2‑1)、对测量得到的二维天线方向图做幅度归一化处理，所述幅度归一化处理的表达式为：其中，f_n(ξ,η)为幅度归一化处理后的二维天线方向图，fn(ξ,η)为测量得到的二维天线方向图，fn_m(ξ,η)为天线方向图幅度最大值，ξ、η分别为像素方向余弦，θ和为从天线阵列观测的远场像素点在球坐标系下的角度值；步骤2‑2)、根据测量得到的二维天线方向图计算单元天线的波束立体角，其计算式为：其中，Ω表示单元天线的波束立体角；步骤2‑3)、由步骤2‑1)得到的幅度归一化处理后的二维天线方向图以及步骤2‑2)得到的单元天线的波束立体角计算归一化二维天线方向图，其计算公式为：其中，Fn(ξ,η)表示归一化二维天线方向图；步骤2‑4)、根据天线阵列的基线排布，计算得到各基线所对应的二维基线天线方向图其中，下标k代表第k个天线，下标j代表第j个天线，Fn_k(ξ,η)代表了天线阵列中第k个天线归一化的天线方向图；*代表复数的共轭，代表天线阵列中第j个天线归一化方向图的共轭值；步骤2‑5)、将二维基线方向图在η向进行离散积分，得到一维基线天线方向图，其计算公式为：其中N为天线方向图在η向的离散采样点数，Δs为积分因子；步骤2‑6)、利用步骤2‑5)转换得到的一维基线天线方向图，计算得到一维干涉式微波辐射计测量系统响应矩阵—G矩阵Gkj＝Δs1AP′kje‑j2πuξ；其中Δs1为积分因子，u为归一化为波长的基线长度；步骤3)、利用步骤2)得到的一维干涉式微波辐射计的测量系统响应矩阵和系统测量并校准后的可见度函数，进行图像反演得到高精度亮温图像。