基于最小二乘法的星载SAR垂直航迹两维基线估计方法技术

本发明专利技术公开了一种基于最小二乘法的星载SAR垂直航迹两维基线估计方法。属于合成孔径雷达干涉测量领域，步骤：对星载SAR系统两通道的回波数据进行BP成像处理；在SAR图像上找到三个或三个以上定标区域，计算每个定标区域的干涉相位，根据成像过程中SAR平台的高度信息及位置信息，结合星载SAR系统干涉测量过程中空间几何关系，构建计算干涉相位的方程组；利用最小二乘方法来求解干涉相位方程组，实现垂直航迹两维基线长度估计。本发明专利技术根据测量的垂直航迹基线直接进行相位补偿往往会带来较为严重的测速误差；实现了星载SAR垂直航迹两维基线长度估计方法，有效去除沿航迹干涉洋流测速过程中垂直航迹基线带来的相位干扰。速过程中垂直航迹基线带来的相位干扰。速过程中垂直航迹基线带来的相位干扰。

【技术实现步骤摘要】
基于最小二乘法的星载SAR垂直航迹两维基线估计方法


[0001]本专利技术属于合成孔径雷达干涉测量领域，涉及一种基于最小二乘法的星载 SAR垂直航迹两维基线估计方法。

技术介绍

[0002]现有技术中，海洋资源是现在各国争相开发的新领域，海洋遥感是当今雷达研究的热门方向。海表流场作为海水重要的运动形式之一，描述了海水大规模相对稳定的流动,它可直接影响相关海域的天气和气候。海表流场探测是海洋环境探测中仍然存在的一个难点问题。常规观测手段仅能定点观测特定区域,很难满足海表流场全球性、持续性观测需求。
[0003]合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一种主动式高分辨率微波成像传感器，SAR系统通过发射大时间带宽积的线性调频信号，因其全天时、全天候、广覆盖的工作能力，在海洋观测方面有着巨大的优势。沿航迹干涉合成孔径雷达(Along
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Track Interferometric Synthetic Aperture Radar ATI
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SAR)是在SAR 的基础上，沿飞行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于最小二乘法的星载SAR垂直航迹两维基线估计方法，其特征在于，具体操作步骤如下：(1)、首先，对星载SAR系统两通道的回波数据进行BP成像处理；(2)、然后，在SAR图像上找到三个或三个以上定标区域，计算每个定标区域的干涉相位，并根据成像过程中SAR平台的高度信息及位置信息，结合星载SAR系统干涉测量过程中空间几何关系，构建计算干涉相位的方程组；(3)、最后，利用最小二乘法来求解干涉相位方程组，从而实现垂直航迹两维基线长度估计。2.根据权利要求1所述的基于最小二乘法的星载SAR垂直航迹两维基线估计方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述对星载SAR系统两通道的回波数据进行BP成像处理的具体操作步骤如下：(1.1)、距离向压缩：将雷达回波脉冲信号通过匹配滤波器进行脉压处理；(1.2)、距离向插值：计算成像区域每一像素点与每一脉冲时刻雷达天线的斜距，通常是使用频域补零后进行逆傅里叶变换的方法进行距离向插值计算；(1.3)、划分网格：将成像区域划分成网格，获得所有网格点目标，最终形成的SAR图像中每个像素代表一个网格；(1.4)、后向投影：计算雷达在每个发射脉冲的时刻与每个网格点的距离R
(u,v)
，其中，u、v分别表示为成像区域距离向和方位向上的对应点；(1.5)、相干叠加：对成像空间中像素点(u,v)，通过插值计算所对应的回波值，与上一方位向该网格点的回波值进行叠加后成像。3.根据权利要求1所述的基于最小二乘法的星载SAR垂直航迹两维基线估计方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述星载SAR系统干涉测量过程中空间几何关系如下式所示：其中，θ是向定标点发射信号的两个通道间的夹角，R1是通道1到定标区域的距离，R2是通道2到定标区域的距离，B是双通道间的基线长度；其中，θ'是向定标点投影点发射信号的两个通道间的夹角，R1'是通道1到定标区域投影点的距离，R2'是通道2到定标区域投影点的距离，B是基线长度；将式(1)和(2)进行等式变换后得到：将式(1)和(2)进行等式变换后得到：将式(3)和式(4)相减，得到距离历程差ΔR：
ΔR＝(R1‑
R1')
‑
(R2‑
R2')＝B(cosθ
‑
cosθ')(5)根据星载SAR系统双通道与目标间的几何关系：θ＝α
‑
β＝Δθ+θ'(6)其中，α是通道1和目标连线与z轴的角度，β是通道1和目标投影点连线与z...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫贺，侯倩茹，吴晨，张劲东，朱岱寅，徐海胜，孙小杭，李益兵，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：