高分辨率大斜视星载SAR运动测量参数分解方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种高分辨率大斜视星载SAR运动测量参数分解方法及系统，本发明专利技术首次提出了一种在高分辨率、大斜视星载SAR成像条件下的运动测量参数的分解方法及系统，具有开创性；本发明专利技术所提出的方法流程清晰、易于实现，对于SAR卫星星地一体化指标设计与分解具有重要指导作用；本发明专利技术适用于星载SAR的条带模式、SCANSAR模式、聚束模式、TOPSAR模式、MOSAIC模式等SAR工作模式。式等SAR工作模式。式等SAR工作模式。

【技术实现步骤摘要】
高分辨率大斜视星载SAR运动测量参数分解方法及系统


[0001]本专利技术涉及，具体地，涉及一种高分辨率大斜视星载SAR运动测量参数分解方法及系统。

技术介绍

[0002]星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一种微波遥感手段，具有全天时全天候成像的特点。在国土资源普查、测绘、防灾减灾等方面发挥的作用越来越大。进入二十一世纪以来，星载SAR技术发展迅速。星载SAR分辨率越来越高，德国的TerraSAR卫星、意大利的COSMO
‑
Skymed为代表的SAR卫星，最高分辨率已达到亚米级。同时，未来相控阵天线将发挥二维大扫描能力和波束快速切换能力，可以一次航过实现多目标成像。因此，星载SAR高分辨率大斜视成像将成为常态。
[0003]星载SAR方位向成像需要高精度多普勒参数来构造参考函数，以实现高精度聚焦成像。而多普勒参数的获取方法通常有两种。一种是基于回波数据估计的方法，此种方法受制于回波场景散射特性的均匀性及强点目标特性，不稳定；另外一种是基于测轨数据、斜距测量数据和地球数字高程模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高分辨率大斜视星载SAR运动测量参数分解方法，其特征在于，包括：步骤S1：以误差引起的方位向展宽小于1.02为判据，位置误差、速度误差、斜距误差和高程误差4项误差因素引起的二次相位误差分别按照小于22.5
°
控制，获取二次相位误差控制结果信息；步骤S2：根据二次相位误差控制结果信息，依据星载SAR工作模式构造结果，建立视角范围M维向量Θ
R
，R表示距离向，和斜视角范围N维向量Ψ
A
，A表示方位向，获取二维向量建立结果信息；步骤S3：根据二维向量建立结果信息，建立在不同视角和斜视角下的位置误差、速度误差、斜距误差和高程误差的二维M
×
N约束矩阵ΔP、ΔV、ΔR、ΔH，获取约束矩阵建立结果信息；步骤S4：根据约束矩阵建立结果信息，针对每个视角θ
m
，m＝1～M和斜视角进行误差联合影响的L次蒙特卡洛仿真成像实验，获取L次蒙特卡洛仿真成像实验结果信息；步骤S5：根据L次蒙特卡洛仿真成像实验结果信息，统计各视角和斜视角下的展宽系数，是否满足小于1.02，对不满足的进行误差调整和重复仿真实验，获取误差调整和重复仿真实验结果信息；步骤S6，根据误差调整和重复仿真实验结果信息，依据仿真结果更新误差约束矩阵ΔP、ΔV、ΔR、ΔH，在有效视角θ
m
和斜视角范围内选择各误差的最小值作为最终设计约束。2.根据权利要求1所述的高分辨率大斜视星载SAR运动测量参数分解方法，其特征在于，所述步骤S1中，展宽系数和误差值均为统计值；在有K项影响因素时，每项误差引起的二次相位误差按照控制；当K取4时，每项因素引起的二次相位误差按照22.5
°
控制，对应分辨率展宽约为1.0045。3.根据权利要求1所述的高分辨率大斜视星载SAR运动测量参数分解方法，其特征在于，所述步骤S2包括：步骤S2.1：根据设计建立视角范围M维向量Θ
R
，其元素为视角θ
m
，视角排序按照星下点近端向远端或相反；步骤S2.2：根据设计建立斜视角范围N维向量Ψ
A
，其元素为斜视角斜视角排序按照正侧视向前视或后视。4.根据权利要求1所述的高分辨率大斜视星载SAR运动测量参数分解方法及系统，其特征在于，所述步骤S3中建立位置误差、速度误差、斜距误差和高程误差的二维约束矩阵ΔP、ΔV、ΔR、ΔH；4个M行N列的二维约束矩阵初值为二维零值矩阵。5.根据权利要求1所述的高分辨率大斜视星载SAR运动测量参数分解方法，其特征在于，所述步骤S4包括：步骤S4.1：对于视角θ
m
和斜视角以确定轨道、姿态、方位向分辨率为输入，分别迭代分析位置误差、速度误差、斜距误差和高程误差的单项误差对成像的影响，分别搜索并获得使得展宽系数约为1.0045的误差取值p
mn
、v
mn
、r
mn
、h
mn
；步骤S4.2：遍历所有视角θ
m
和斜视角获得四个误差矩阵的初值ΔP0、ΔV0、ΔR0、ΔH0；
步骤S4.3：对于视角θ
m
和斜视角分别以p
mn
、v
mn
、r
mn
、h
mn
为3倍标准差生成4个长度为L的随机向量P
mnL
、V
mnL
、R
mnL
、H
mnL
，对L组误差样本进行L次点目标回波仿真和成像实验，成像处理不加权并测量方位向分辨率相对于无误差情况的展宽系数；所述步骤S5包括：步骤S5.1，统计L个展宽系数的概率密度并取均值+标准差，为K
mn3sigma
；若K
mn3sigma
为1.02，则仿真完成；若K
mn3sigma
大于或小于1.02，则按照每次10％的量级同等大小地调整和更新p
mn
、v
mn
、r
mn
、h
mn
，直到K
mn3sigma
在1.02
±
0.001范围；步骤S5.2，重复步骤S4，遍历所有视角θ
m
和斜视角获得更新后的四个误...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜岩，范季夏，于广洋，胡广清，涂尚坦，陶满意，艾韶杰，黄金生，
申请(专利权)人：上海卫星工程研究所，
类型：发明
国别省市：