一种改进的基于干涉相位周期的无人机差分干涉合成孔径雷达基线估计方法

基线在差分干涉处理中是一个至关重要的参数,直接关系到干涉测量的精度。相比于星载平台,无人机在飞行过程中,飞行航迹难以保持高度重合,飞行轨迹和姿态不稳定,给无人机差分干涉SAR基线估计带来极大的困难。从无人机平台的特点和应用场景出发,提出一种改进的基线估计的方法,该方法通过干涉几何关系推导出干涉相位周期、斜距、2点之间距离、相位差的关系,在雷达图像计算特定2点之间距离,然后代入已知参数利用最小二乘法进行基线估计。对比原方法及改进方法的仿真结果及实际数据的基线估计结果,表明改进方法的基线估计结果的精度和鲁棒性有显著提高。

基于快速傅立叶变换的干涉SAR基线估计

首先论述干涉SAR初始基线估计的基本原理;接着对用2维快速傅立叶变换(FFT)功率谱进行干涉SAR初始基线估计的具体算法进行了详细阐述;最后,基于1994年10月9日和10日的SIR CL波段单视复雷达数据,用该算法进行了干涉SAR初始基线的垂直分量估计,并结合用航天飞机轨道数据得到的初始基线平行分量估计值进行去平地相位的试验。将结果与只用航天飞机轨道数据得到的初始基线进行去平地相位的结果及本区域的地形图进行比较分析。

基于区域网平差的InSAR基线估计方法

为有效减少大面积、多套干涉数据基线估计所需的地面控制点数量、降低接边处反演高程的差异,提出考虑干涉相位偏置的InSAR区域网平差基线估计方法。采用中国科学院电子学研究所机载InSAR系统获取的多套干涉数据进行了区域网平差基线估计试验,利用少量地面控制点完成了各套干涉数据的基线估计,减小接边处反演高程的差异,验证该基线估计方法的有效性。

一种基于干涉条纹频率的星载InSAR基线估计新方法

现有基于干涉复图像的基线估计方法采用平地假设并利用傅里叶变换估计条纹频率,应用于星载In-SAR时基线估计误差很大.本文针对星载InSAR,从基线计算公式和条纹频率估计两个方面对现有基于干涉复图像的基线估计方法进行改进,提出了一种基于干涉条纹频率的高精度星载InSAR基线估计新方法.在考虑地球曲率的情况下,推导了星载InSAR中基线与干涉条纹频率之间的精确关系式.通过引入半牛顿迭代法,精确估计每一像素点处的干涉条纹频率;对所估计的频率值进行线性拟合,进一步抑制噪声对条纹频率估计精度的影响,获得高精度的干涉条纹频率值,用于基线计算.最后,利用星载InSAR仿真数据进行基线估计,所得到的估计精度达到了厘米量级,结果验证了所提方法的有效性.

X荧光分析仪中数字基线估计的研究

在数字化X荧光分析仪中,不稳定的基线电压,会直接影响到仪器的性能,造成能量分辨率下降。基于此,利用卡尔曼滤波算法,对数字化后的X射线荧光信号进行基线估计。由于现有的经典卡尔曼滤波、简化sage-husa和改进sage-husa算法模型进行基线滤波的效果都不佳,因此有必要对现有的算法进行改进和优化。提出双重遗忘法,建立新型的基于sage-husa自适应卡尔曼滤波算法模型。实验结果表明,利用该数学模型进行基线滤波,取得了很好的滤波效果。避免了滤波发散和基线收敛缓慢的问题,实现了脉冲基线恢复,提高了仪器的能量分辨率。

多道脉冲幅度分析中的数字基线估计方法

介绍了用于多道脉冲幅度分析的数字基线估计方法的基本特点,利用泛函变分方法推导了最小噪声基线滤波器的计权函数,利用Fourier变换导出了数字基线估计的频率响应,探讨了参数取值对其幅频特性的影响。还利用MATLAB模拟了电荷灵敏前置放大器输出的噪声电压信号,验证了最小噪声数字基线估计的处理效果。研究结果表明,数字基线估计方法能实现最佳基线估计,特别适于在数字化多道脉冲幅度分析中使用。

基于GCP的星载InSAR系统基线估计算法精度分析

在星载InSAR系统中,基线矢量精度是影响地面绝对高程精度的主要因素之一,对基线进行估计能有效提高地面绝对高程精度。给出基于GCP的基线估计算法,并对算法中影响估计精度的误差源进行分析。通过对误差源误差取值的分析,给出理想情况下基线矢量的估计精度。

利用局部先验知识的InSAR基线估计方法

针对干涉合成孔径雷达中产生高精度的数字高程图需要精确测量或估计基线参数的问题,提出了一种利用局部先验知识的干涉合成孔径雷达基线估计方法.利用去平地后的干涉数据进行基线估计,对去平地后的干涉相位图进行相位解缠绕,再利用局部先验知识选取两个高度相同的点进行基线估计,根据基线和高程之间直接的转换关系,无须知道两点真实的干涉相位,可以有效地在无强散射点的区域进行基线估计.仿真数据验证了该算法的有效性,基线估计的精度不低于厘米级.

干涉SAR成像中地形高度估计及基线估计方法的研究

本文在地形高度估计及基线估计等方面作了一些研究，提出了一种ＳＡＲ成像地形高度估计方法和一种基线估计方法。本文首先讲述了如何将干涉相位差转换成地形高的方法。通过模拟实验分析了地球的曲面效应对星载ＳＡＲ地形高度估计的影响．利用该方法能提高高度估计精度并且不需考虑去除平地效应。本文还给出了一种利用地面定标点估计基线参数的方法，通过模拟实验表明，在一定条件下我们能得到比较满意的结果。

利用平地干涉相位进行INSAR初始基线估计

INSAR技术是最有潜力获取高精度DEM的手段之一。在其关键技术中,基线估计是影响最终DEM精度的一个关键因素。通常,较小的基线估计误差将会导致获取的DEM中存在较大的斜坡效应。但是,对于境外等难以获取地面控制点的区域,很难精确地估计出基线参数,从而使获取的DEM误差很大。针对这种情况,从INSAR的基本原理入手,提出了一种新的利用平地干涉相位进行初始基线估计的方法。利用1994年美国NASA航天飞机SIR-C/X-SAR数据和中国科学院电子所机载双天线干涉数据进行了实验,结果表明:该方法适用于无控制地区的基线估计,它无需地面控制点,并且估计出的基线参数比较精确。

一种改进的基于干涉相位的基线估计方法

该文研究了基于干涉相位的基线估计方法,对原有基于干涉相位傅里叶变换的算法从4个方面进行了改进。提出了精确计算干涉相位瞬时频率的方法;指出了干涉相位样本区域分布原则,能够有效改善采用最小二乘拟合方法时方程的病态性;提出了能够有效剔除干涉相位噪声较大及地形变化剧烈区域对估计精度影响的定量化样本区域选取准则;通过计算差分干涉相位迭代求解优化估计精度。利用改进算法对双天线干涉和重轨干涉数据进行了基线估计,结果表明该文算法相比原有算法鲁棒性和精度都大大提高,适合机载重轨干涉SAR的基线估计。

基于Kalman滤波的InSAR基线估计方法

针对目前SAR干涉测量中基线估计现存的问题,提出了利用Kalman滤波和配准参数进行基线估计的方法。所提出的方法具有不需地面控制点、不受地形限制和不依赖于轨道参数等优点,并可以估计时变的基线参数。利用南京地区的ERS-1/2 tandem数据进行了试验研究,并对提出的方法进行了验证。结果表明,在精确的卫星轨道数据和地面控制点不能获取时,所提出的方法仍能有效地估计InSAR基线。这在一定程度上补偿了轨道偏移带来的误差,为获取高精度的DEM奠定了基础。

InSAR组合基线估计方法研究

在分析基线误差对定位和形变探测精度影响的基础上,阐明了基线估计在InSAR处理环节中的重要性。通过对3种经典基线估计方法的比较及组合试验,研究了一种精度较高的组合基线估计方法及流程,并定量研究了偏斜角对基线估计精度的影响。最后,通过对比分析不同基线组合方法生成的干涉条纹图及样本点高程值,验证了该组合基线估计方法的正确性及可行性。

基于GCP的基线估计提取高精度DEM研究

合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术因其独特优势,正逐渐成为高精度数字高程模型(DEM)获取的有力工具,而基线参数估计是利用该技术提取高精度DEM的重要影响因素.本文在现有的基线精确估算方法的基础上,利用典型的基于地面控制点(GCP)法编制了基线估算代码,采用C波段ENVISAT ASAR雷达数据,对比分析了各算法基线改正的结果,利用校正后的基线参数提取了都江堰地区的DEM,并结合该地区的1∶10 000地形图对生成的DEM进行了精度评定.研究结果表明,采用基线校正后的数据进行干涉测量生成的DEM在一定条件下能达到国家1∶50 000数字高程模型三级产品的精度要求.

雷达干涉测量中基线估计常用方法分析

基线是合成孔径雷达干涉测量中的一个重要参数,其长度与倾角的微小变化都会引起地形高度的误差,因此,基线估计是In SAR数据处理中至关重要的环节。针对当前In SAR基线估计中存在的诸多问题,本文先推导了基线与In SAR定位误差的关系,进而分析了研究基线估计的必要性,总结了当前基线估计的常用方法,指出了各类方法的优缺点及适用性,最后,基于基线估计的技术难点,探讨了其相关研究热点与发展趋势。

基于平地干涉相位周期的基线估计方法

干涉合成孔径雷达(INSAR)技术是利用同一景区不同视角的复数据相位信息,获取地面高程信息或地形变化信息的技术。其中参数估计是INSAR数据处理中必不可少的步骤,基线是形成数字高程模型(DEM)中的一个重要参数。文中由合成孔径雷达干涉测量的原理出发,从理论上推导出平地干涉相位周期与基线的关系式,得出了一种利用干涉相位周期估计基线的方法,由此对估计区域的选取进行讨论,并进一步通过实际雷达数据,最后通过实际干涉图验证此基线估计方法。

星载InSAR基线估计算法分析

根据干涉合成孔径雷达（InSAR）高程测量原理，基线是InSAR系统得以实现的前提，它的精度对地面高程的精度影响很大，因此如何确定基线受到人们的重视，提出了许多基线估计算法。本文首先给出了基线定义，然后介绍了各类基线估计算法的原理，最后比较了各类算法的优缺点。

高精度InSAR基线估计及配准误差改正算法研究

人类生活在一个动态的地球上,[JP]地球内部或人类活动因素等造成地表相对运动,并引发地质灾害,威胁着人类的生命与财产安全。采用有效的方法和技术手段监测地表形变,对资源进行合理的开发利用与调节,满足人类的生产和生活需要,已成为谋求区域经济与社会可持续发展必须考虑的重要因素之一。合成孔径雷达干涉测量技术,又称InSAR技术,是近几十年发展起来的空间大地测量技术,可以为地表形变的大范围、空间连续监测提供强有力的手段。尽管InSAR方法和时序InSAR方法在火山活动、地震活动、山体滑坡、地下水开采、冻土退化以及城市沉降监测方面取得了令人瞩目的成果,但是这些形变分析方法在轨道误差去除、SAR干涉基线精确估计等关键算法方面仍需要进一步深入研究。此外,随着新一代SAR卫星Sentinel-1的发射升空,新的卫星数据给地表形变监测来了前所未有的机遇,同时也对SAR影像的配准算法提出了新的要求与挑战。本文针对现有的InSAR数据处理存在的问题,对轨道误差去除、干涉基线估计以及TOPSAR影像配准等进行深入研究,并提出解决相关问题的模型与算法,以提高InSAR形变监测结果的可靠性。

DMCA中基于补偿最小二乘法的基线估计算法

介绍了一种用于数字化多道脉冲幅度分析(DMCA)中的基线估计算法。该算法针对核脉冲信号尾部衰减很慢的特点,首先对核脉冲信号死时间内的信号作直线替代预处理,以减小核脉冲信号尾部对基线估计的影响,然后用补偿最小二乘法对预处理后的信号进行拟合,从而估计出基线。仿真结果表明,本文算法估计出的基线平滑稳定,能够很好的逼近真实基线。通过与常规算法估计结果的均方误差作对比,得出本文算法具有更高的基线估计精度。

基于牛顿迭代法的干涉SAR基线估计

根据SAR干涉原理,提出基于牛顿迭代法的干涉SAR基线估计算法,利用1996年4月15日和16日的ERS-1/2C波段的单视复数据,用该算法求得的基线值和用从欧洲空间局(ESA)的有关基线数据库中查到该景干涉雷达数据相应的基线值分别进行去平地相位的实验,证明基于牛顿迭代法的干涉SAR基线估计提取的基线参数比较精确。