基于星载分布式SAR的多基线干涉处理技术研究

admin · 发表于昨天 21:47

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干涉合成孔径雷达（InSAR）是当前获得三维地形高程信息的重要手段之一，多基线干涉技术可以有效地提高地形高程测量的精度。分布式卫星SAR系统形成的多个干涉基线，为实现星载SAR多基线干涉测量提供了技术基础。本文提出了一种适用于多基线干涉高程测量的分布式SAR卫星编队构形设计方法；重点研究了多基线干涉测量的信号处理方法，在对迭代高程估计算法充分认识和理解的基础上，给出了一种多基线干涉迭代处理的实现方法，通过计算机仿真验证了方法的有效性。论文的主要研究工作体现在以下三个方面：（1）探讨了分布式卫星SAR系统和多基线干涉测量的概念和机理。阐述了分布式卫星SAR系统的基本概念、系统功能和工作模式，分析了基于星地几何关系和目标定位的星载单基线InSAR高程测量原理，讨论了实现多基线干涉测量的极大似然法和迭代法的基本原理，给出了一种基于分布式卫星SAR系统实现多基线干涉测量的处理流程。（2）研究了分布式SAR卫星编队构形设计方法和星载单基线InSAR处理关键技术。根据多基线干涉测量的技术需求，提出了一种基于开普勒轨道方程实现分布式卫星编队构形设计和轨道要素计算的方法。分析了干涉SAR处理中各个关键步骤的典型算法，包括：基于最大相关系数法进行图像配准，采用频域法去除平地效应，利用噪声消除法进行相位展开及采用目标定位法进行高程重构，最后给出了相应的计算机仿真处理结果。（3）重点研究了基于多基线干涉迭代法提高地形高程测量精度的实现方法。论述了迭代高程估计算法的原理，指出了多基线干涉迭代法的基础是确定每一步迭代的最优基线长度，并阐述了最优基线长度的计算方法，给出了多基线干涉迭代法的处理流程。通过对分布式卫星SAR仿真数据进行处理，生成了相应的多基线干涉处理结果，对比分析了短基线和长基线干涉、单基线和多基线干涉的高程测量精度，验证了多基线干涉迭代法的有效性。

基于星载分布式SAR的多基线干涉处理技术研究

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