基于测量数据的机载三维SAR横滚角运动误差补偿

机载三维SAR通过天线阵列、合成孔径和宽带信号实现三维成像,但平台的平动误差和姿态角误差会影响成像质量。不同阵元间的平动误差一致,可通过单天线SAR运动补偿方法去除,但姿态角误差改变阵元间相对位置关系,影响复杂,其中,横滚角误差影响最大,目前尚没有基于测量数据的补偿方法。本文建立了阵列天线SAR三维成像模型,分析了横滚角误差影响及横滚角误差与跨航向波数之间的关系,提出了波数域子孔径补偿方法,仿真结果证明该方法可有效补偿横滚角运动误差影响。     

精密测试平台运动误差分析及自动补偿方法的研究

为了提高精密测试平台的运动精度，研究了一种基于光电原理，采用计算机系统对精密测试平台产生的运动误差进行自动补偿的方法．根据补偿原理，构建了误差补偿公式，并通过实验，阐述了影响补偿装置灵敏度的相关因素．经反复实验证实本研究方法能够实现优于1μm的误差补偿精度。     

机载SAR运动补偿残余误差建模及影响分析

在基于运动传感器测量数据的机载SAR运动补偿方法中,IMU/GPS测量误差和地物定位误差等非理想因素的存在会导致相位补偿量的不准确,进而引入残余运动误差,影响SAR图像质量.本文针对IMU的各项测量误差、系统延时误差、多普勒中心频率误差、参考DEM误差等影响轨迹测量和地物定位精度的具体因素展开研究,建立了上述因素与残余运动误差之间的函数关系.该函数关系显示,残余运动误差主要来源于航迹测量误差和地物定位误差,航迹测量误差主要根源于IMU/GPS测量单元中加速度计的常值漂移和IMU关于姿态角的测量误差,地物定位误差主要根源于参考DEM误差等因素.本文通过建模分析,完成了对机载SAR运动补偿精度退化机理的研究.     

MIMO下视阵列SAR阵列抖动误差补偿算法

根据机翼抖振理论,将飞机机翼以机身为对称轴一分为二。每个虚拟阵元看作一个质点,构建了简易的阵列抖动误差模型,提出了MIMO下视阵列SAR系统阵列抖动误差补偿方法。该方法将阵列抖动误差分解为不依赖距离和依赖距离两部分。结合高效的三维距离多普勒成像算法,在距离压缩前执行不依赖距离的一次抖动补偿;在距离徙动校正和方位压缩之间执行依赖距离的二次抖动补偿和方位向时域插值重采样,从而实现观测场景的三维成像。以真实SRTM DEM为原始场景进行仿真实验,补偿前后的成像结果验证了方法的有效性。     

通道误差对星载干涉测高系统的影响分析

在合成孔径雷达中采用多通道体制有利于实现高分辨率宽测绘带成像,对SAR干涉测高提高测高精度和效率有重要意义。但多通道体制的引入也会带来通道误差,降低成像及干涉测高性能。通道误差主要可归结为通道幅度误差、通道相位误差、沿航位置误差。姿态误差是对系统性能影响很大的误差,其引起的距离迁移和距离空变误差很小,主要引起通道相位误差。对姿态误差对成像性能的影响进行了分析,可得姿态误差会造成图像ISLR和PSLR的恶化。对姿态误差对干涉测高性能的影响也进行了分析,可得姿态误差误差还会引起干涉相干系数的恶化,特别是在干涉的主辅星具有反向相位误差的情况下最为严重。     

星载InSAR高程提取的误差因子分析

从基线沿水平向分解的InSAR基本原理出发,推导出星载InSAR高程公式;然后根据斜距、基线、相位、基线倾角、入射角、高度等量之间的几何构形及存在的函数关系,推导出星载InSAR影响高度精度的误差公式,并定性和定量地分析斜距、基线、相位、基线倾角、入射角、水平基线及垂直基线等测高精度因子的相关性及与对高程误差的影响,明确基线长度和方向对测高精度的影响;最后,针对星载InSAR高程提取的特点,提出一些提高测量精度的参考和建议.     

星载PALSAR影像几何精度定量评价与误差分析

选择有代表性的星载PALSAR影像,利用Doppler、距离、椭球方程建立其成像模型,对其几何定位精度进行了试验,获得了它的几何系统误差和儿何纠正误差的定量值.根据地面高程误差是影响SAR影像几何纠正精度丰要因素的原理,利用计算机仿真技术定量系统地分析了地面高程误差对其几何纠正精度的影响,获得了地面高程误差对视角的影响、视角误差对影像几何精度的影响以及单位高程误差对影像几何精度的影响等定量结论及影响变化规律,为PALSAR影像的处理与应用提供了科学的依据,更重要的是为SAR影像几何精度分析和误差分析提供了一种新的定量方法.     

电离层对星载SAR矩形包络线性调频信号的影响

讨论了电离层对星载SAR矩形包络线性调频信号的影响 ,推导出由电离层引起的图像偏移和峰值二次相位误差的计算公式 ,基于这些公式对P ,L ,C 3个波段的影响作了比较分析。结果表明 :电离层对P波段的影响很大 ,对L波段有一定影响 ,对C波段的影响基本可以忽略。     

星载SAR模样机雷达图像的野外检测与分析

本文总结和测算了星载ＳＡＲ模样机雷达图像对各类地形目标的可判程度和分辨率;     

星载SAR图像的定位精度分析研究

从雷达成像机理出发，详细介绍了星载SAR（Synthetic Aperture Radar）图像的定位算法，并结合仿真的数据和Radarsat卫星的图像，对定位精度进行了分析和研究，研究结果表明，地形起伏、轨道测量误差、回波延时测量误差是影响定位精度的主要因素。在Radarsat卫星本身的系统测量精度范围内，该算法可以使Radarsat图像的定位精度达到600-800m，如果地面站能够提供精确轨道数据，定位精度可进一步提高。     

前视双基地SAR CS成像算法

提出了前视双基地SAR CS成像方法。首先研究了前视双基地SAR的成像机理,并建立了信号模型;然后通过时域线性距离徙动补偿将前视双基地SAR进行单站固定等效,并分析了回波信号等效后的方位空变性特点;在此基础上,确定了前视双基地SAR CS成像算法的相位匹配函数;最后通过算法仿真验证了算法的正确性。     

超宽带SAR大测绘带成像的运动补偿技术研究

与高波段窄带SAR相比,UWB SAR孔径长,多普勒调频率有较大不同.针对UWB SAR中多普勒调频率的不同形式,研究了一种大测绘带条件下UWB SAR的运动补偿方法,即通过直线拟合求出不同距离单元内的多普勒调频率,然后,不再进行运动参数分离,而是直接进行运动补偿.实测数据处理结果验证了该方法的有效性.     

线性最小方差估计用于SAR干涉图大气延迟改正

将线性最小方差估计(linear minimum mean square error,LMMSE)引入SAR干涉图大气延迟改正,并用模拟实验比较了地势平坦地区LMMSE与以往常用于SAR干涉图大气延迟改正的距离权倒数法(inverse distance weighted averaging,IDWA)和普通克里格算法(ordinary Kriging,KRG)的插值效果。同时,还比较了地势起伏较大地区,考虑了高差因素的LMMSE和KRG算法、未考虑高差因素的LMMSE、KRG算法以及IDWA的插值效果。研究结果表明,对于地势平坦地区,在各种精度情况下,当已知点呈随机分布时,点数越少,LMMSE的插值效果的优势越明显;对于地势起伏较大地区,考虑了高差因素的LMMSE的插值效果最佳。     

平飞模式双站SAR的改进CS成像算法

本文针对机载双站SAR收、发系统分置的特点,首先建立了平飞模式双站SAR的回波信号模型,然后分析双站平飞正侧视下系统几何特点、距离徙动和距离徙动差以及距离多谱勒域距离向调频率的变化情况,并提出距离徙动差校正因子表达式和RD域距离向调频率的等效式,在此基础上结合单站的CS算法给出了双站平飞模式下的成像算法流程。最后通过实验仿真验证了本算法的正确性和可行性。     

TanDEM-X双站SAR干涉测量及研究进展

较全面、系统地介绍了Tan DEM-X/Terra SAR-X双站SAR科学计划,重点涉及其科学目标、Tan DEM-X卫星参数、轨道结构以及干涉数据获取模式等相关内容,并讨论了双站SAR成像、极化In SAR和数字波束成形等干涉测量新技术及其研究进展。这些双站SAR新技术的实现将大大地推动SAR干涉测量在全球地形测绘、冰川学、海洋学及地质学等领域中的应用。     

近空间被动双站SAR的成像性能分析

近年来,近空间受到了越来越广泛的关注。近空间飞行器兼具卫星和航空飞机的优点,能提供类似卫星的宽覆盖、长续航能力和飞机的快速响应能力,这为研究新体制遥感技术创造了条件。基于此,文章提出了一种基于近空间平台的被动双站合成孔径雷达(SAR)成像方法。首先,通过分析近空间被动双站SAR的空间几何模型,建立了其相应的SAR回波信号模型;然后,根据发射机和接收机对成像目标产生的多普勒效应,对近空间被动双站SAR成像的距离分辨率和方位分辨率进行了分析和仿真,并分析了近空间被动双站SAR存在的方位向调频率空变特性。最后,以接收机静止模式为例,对其成像处理进行了仿真。理论分析和仿真实验结果表明,近空间被动双站SAR是一种具有良好应用前景的遥感新技术。     

TanDEM-X双站InSAR地形提取及精度评估

在介绍TanDEM-X/TerraSAR-X SAR数据获取模式和零秒时间基线等双站干涉测量优势的基础上,提出了一种基于TanDEM-X双站SAR数据的高精度地形提取方法,并利用ICEsat激光测高数据进行了精度评估。该方法采用引入外部DEM进行相位差分的策略,减少相位残差,提高相位解缠精度与效率。另外,在双站模拟相位和地理编码过程中考虑到双站几何结构和零时间多谱勒时间参数,采用ICESat高程数据进行绝对相位偏移校正。以复杂地形环境下的普若岗日冰原为例,获取了空间分辨率10 m、高程精度0.8 m的DEM结果,精度可满足国家1:10 000地形制图的要求。     

海洋磁力测量误差补偿技术研究

在分析海洋磁力测量主要误差来源的基础上,分阶段建立了能够反映海洋磁力测量误差变化规律的误差模型及相应的误差补偿模型,提出了误差补偿模型的解算方法,讨论了求解过程的稳定性和误差补偿效果的显著性检验等一系列应用中的具体问题,并使用一个实际观测网数据验证了各种补偿方法的有效性和可靠性。     

全站仪坐标导线的施测与平差探讨

提出了全站仪坐标导线外业施测时的检核方法和内业几种严密平差方法。