一种星载X波段合成孔径雷达干涉定标方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109254270A(43)申请公布日2019.01.22(21)申请号201811293813.9(22)申请日2018.11.01(71)申请人西南交通大学地址610000四川省成都市高新区西部园区西南交通大学(72)发明人刘国祥张瑞武帅莹吴丹芹(74)专利代理机构北京天奇智新知识产权代理有限公司11340代理人杨春(51)Int.Cl.G01S7/40(2006.01)G01S13/90(2006.01)权利要求书4页说明书17页附图2页(54)发明名称一种星载X波段合成孔径雷达干涉定标方法(57)摘要本发明公开了一种星载X波段合成孔径雷达干涉定标方法，包括如下步骤：确定合成孔径雷达三维重建模型待定标参数：基线b、斜矩r、多普勒参数f、干涉相位；建立坐标系，构建星载X波段合成孔径雷达三维重建模型；计算待定标参数的敏感度系数，求解星载X波段合成孔径雷达三维重建模型；采用正则化方法改进星载X波段合成孔径雷达三维重建模型；求解改进星载X波段合成孔径雷达三维重建模型。高程精度和平面精度，从根本上提高合成孔径雷达获取的数据的高程精度和平面精度，提供高质量的数字高程模型数据服务。CN109254270ACN109254270A权利要求书1/4页1.一种星载X波段合成孔径雷达干涉定标方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：确定合成孔径雷达三维重建模型待定标参数，包括基线参数b、斜矩参数r、多普勒参数f、干涉相位参数S2：建立用于基线参数表示的TCN坐标系、用于合成孔径雷达三维重建进行视向量分解的VPQ坐标系、地心空间直角坐标系XYZ坐标系，构建星载X波段合成孔径雷达三维重建模型；S3：计算待定标参数的敏感度系数，求解星载X波段合成孔径雷达三维重建模型；S4：采用正则化方法改进星载X波段合成孔径雷达三维重建模型；S5：求解改进星载X波段合成孔径雷达三维重建模型。2.根据权利要求1所述一种星载X波段合成孔径雷达干涉定标方法，其特征在于，所述S2步骤包括：S21：建立用于基线参数表示的TCN坐标系、用于合成孔径雷达三维重建进行视向量分解的VPQ坐标系、地心空间直角坐标系XYZ坐标系，设：C方向基线初值为bc0、速率为vc0，N方向基线初值为bn0、速率初值为vn0，初始斜矩为r0，f0、f1、f2分别为多普勒频率对地心空间直角坐标系X、Y、Z方向分量，S为合成孔径雷达天线相位中心在地心空间直角坐标系中的矢量，P为目标点在地心空间直角坐标系中的位置矢量，R1为S到目标点P的矢量；设目标点在地心空间直角坐标系中的速度为v，其在坐标轴的分量分别为vxi、vyi、vzi；是在根据待定标参数计算得到的三维坐标，[PxiPyiPzi]是控制点提供的三维坐标；设：S22：合成孔径雷达三维重建模型方程：则三维重建模型方程为：2CN109254270A权利要求书2/4页3.根据权利要求1所述一种星载X波段合成孔径雷达干涉定标方法，其特征在于，所述敏感度系数为三维重建模型对待定标参数的偏导，包括如下步骤：S31：所述基线参数包括平行基线与垂直基线，设：平行基线为bv，垂直基线为bpv，B为载机坐标系的基线向量，b为空间直角坐标系的基线向量，rv为视向量在V轴方向上的单位视向量投影分量，rp为视向量在P轴方向上的单位视向量投影分量，rq为视向量在Q轴方向上的单位投影视向量分量，r0为初始斜矩，fdop为多普勒中心频率；S32：(1)对基线参数求偏导：平行基线对基线参数求导：3CN109254270A权利要求书3/4页垂直基线对基线参数求导：(2)对初始斜矩参数求偏导：其中，单位视向量投影分量对初始斜矩的导数为：(3)对多普勒频率参数求偏导：(4)对干涉相位参数求偏导：4CN109254270A权利要求书4/4页4.根据权利要求1所述一种星载X波段合成孔径雷达干涉定标方法，其特征在于，所述S4步骤包括：设：矩阵A为待定标参数对三维坐标的敏感度系数，三维模型方程曲线曲率为k(λ)，λ为待定标参数下的三维模型方程曲线曲率最大时的最优模型参数，x为则改进后的正则化思想方程的解，I为单位矩阵，b为原方程的解，则x＝(A+λI)-1b。5.根据权利要求4所述一种星载X波段合成孔径雷达干涉定标方法，其特征在于，所述三维模型方程曲线曲率为：其中u＝||xλ||，v＝||Axλ-b||，当k(λ)最大时对应的λ即是所述最优模型参数。5CN109254270A说明书1/17页一种星载X波段合成孔径雷达干涉定标方法技术领域[0001]本发明属于雷达探测技术领域，尤其涉及一种星载X波段合成孔径雷达干涉定标方法。背景技术[0002]数字高程模型(DEM)在灾害监测、环境规划、国民经济、国防军事等领域发挥着越来越重