一种机载干涉SAR多路径误差的提取与补偿方法技术

本发明专利技术提供一种机载干涉SAR多路径误差的提取与补偿方法，能够提取并补偿由于多路径效应造成的干涉相位误差。第一步：根据多路径反射原理推导多路径误差的数学模型，得到多路径误差φerr关于视角θ的函数；第二步：通过干涉定标和高程反演获取该区域的数字高程模型DEM，将数字高程模型DEM的平均值视为该参考区域的真实高程值；第三步：计算出真实视角θ与真实干涉相位φtrue，通过与干涉相位测量值φmeasure比较获得此区域的多路径误差φerr；第四步：获得多路径误差的模型参数值；第五步：将回归计算出的模型参数值应用于该架次的所有观测数据进行多路径误差的补偿。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于信号处理
，尤其是一种机载干涉SAR多路径误差的提取与补偿方法。
技术介绍
合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)是一种主动式二维高分辨成像雷达，其在距离向(波束照射方向)通过发射大时间带宽积的线性调频信号，采用脉冲压缩技术来获取高分辨率，在方位向(平台运动方向，通常与距离向垂直)利用目标和雷达的相对运动形成的轨迹来构成一个合成孔径来取代庞大的阵列实孔径来获取高分辨率。干涉SAR (Interferometric SAR, InSAR)是指利用两部或多部不同位置处的SAR对同一场景进行观测，并通过数据的后处理获取场景的高程信息。由InSAR系统的回波数据获取场景数学高程模型(Digital Elevation Model,DEM)的主要步骤包括运动补偿、成像、配准、滤波、相位解缠、干涉定标、高程反演。在机载双天线InSAR系统中，部分雷达回波经机身反射后再进入天线，与直接进入天线的回波叠加在一起，此现象称为多路径反射。由于天线位置与载机平台的几何关系不同，以及机身涂层的差异，各机载InSAR系统的多路径反射影响强弱不等，有些系统中的多路径反射影响可以忽略，有些系统中的多路径反射影响能够造成米级甚至十米级的高程震荡误差。为了消除多路径反射的不利影响，通常采取前期抑制加后期补偿的措施。前期抑制是指合理地协调天线与载机平台的位置关系、喷刷吸波性能好的涂层等，后期补偿是指利用数据处理的方法来补偿雷达回波中由于多路径反射影响引入的干涉相位误差，即多路径误差。InSAR回波数据中包含多种误差，每一种误差都会对干涉相位有所贡献。虽然能够从产生机理出发，建立各种误差的数学模型，但并不能从总相位误差中分离出不同来源的误差并逐一补偿。因此，在处理多路径误差时，要保证其他类型的误差已基本补偿或相对较弱。在InSAR系统中，最常见的干涉相位误差是干涉相位噪声，干涉相位噪声的数值通常较小，而且可以通过滤波的方法补偿。因此，在进行多路径误差补偿前需要进行干涉相位滤波。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种机载干涉SAR多路径误差的提取与补偿方法，能够提取并补偿由于多路径效应造成的干涉相位误差。本专利技术所提出的一种机载干涉SAR多路径误差的提取与补偿方法，包括以下步骤:第一步:根据多路径反射原理推导多路径误差的数学模型，得到多路径误差关于视角Θ的函数；权利要求1.一种机载干涉SAR多路径误差的提取与补偿方法，其特征在于，包括以下步骤:第一步:根据多路径反射原理推导多路径误差的数学模型，得到多路径误差关于视角Θ的函数；全文摘要本专利技术提供一种机载干涉SAR多路径误差的提取与补偿方法，能够提取并补偿由于多路径效应造成的干涉相位误差。第一步根据多路径反射原理推导多路径误差的数学模型，得到多路径误差φerr关于视角θ的函数；第二步通过干涉定标和高程反演获取该区域的数字高程模型DEM，将数字高程模型DEM的平均值视为该参考区域的真实高程值；第三步计算出真实视角θ与真实干涉相位φtrue，通过与干涉相位测量值φmeasure比较获得此区域的多路径误差φerr；第四步获得多路径误差的模型参数值；第五步将回归计算出的模型参数值应用于该架次的所有观测数据进行多路径误差的补偿。文档编号G01S7/40GK103197293SQ20131012881公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月15日 优先权日2013年4月15日专利技术者韦立登, 向茂生, 梁兴东, 李银伟 申请人:中国科学院电子学研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机载干涉SAR多路径误差的提取与补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：根据多路径反射原理推导多路径误差的数学模型，得到多路径误差φerr关于视角θ的函数；φerr=Σk=1KϵA,ksin[2πλ(xksinθ-ykcosθ-xk2+yk2)]-Σk=1KϵB,ksin{2πλ(xk-bcosα)sinθ-(yk-bsinα)cosθ-(xk-bcosα)2+(yk-bsinα)2}式中λ为雷达波长，b为基线长度，α为基线倾角，反射点数目K、反射系数εA,k和εB,k、反射点位置(xk,yk)为模型参数；第二步：选取地形平坦、介质单一的区域作为参考区域，通过干涉定标和高程反演获取该区域的数字高程模型DEM，将数字高程模型DEM的平均值视为该参考区域的真实高程值；第三步：根据第二步得到的参考区域的真实高程值，计算出真实视角θ与真实干涉相位φtrue，通过与干涉相位测量值φmeasure比较获得此区域的多路径误差φerr；第四步：根据第三步得到的参考区域的多路径误差φerr与真实视角θ代入第一步中得到的数学模型做回归计算，获得多路径误差的模型参数值；第五步：将回归计算出的模型参数值应用于该架次的所有观测数据进行多路径误差的补偿。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韦立登，向茂生，梁兴东，李银伟，
申请(专利权)人：中国科学院电子学研究所，
类型：发明
国别省市：