基于回波数据的机载双天线InSAR运动补偿

基于定位定向系统(position and orientation system,POS)测量数据实现补偿不适用于基线非刚性的系统,因而研究了基于回波数据的干涉相位误差补偿方法——频谱分割方法,分析了干涉相位误差与载机姿态变化造成的斜距误差之间的关系,阐明了算法原理及适用条件。分析了算法的关键参数对补偿精度的影响,提出定量化的选取标准。基于相位误差随距离向变化的模型,改善了算法精度,给出了算法流程。最后利用该算法处理了实际机载双天线InSAR数据,结果表明该方法具有较高的精度,可以在缺乏测量数据的情况下完成干涉相位误差补偿。

波数域算法在机载双天线干涉SAR成像中的应用

该文针对机载双天线干涉SAR成像,分析了主、副两天线的波数域成像算法特点。通过在距离向引入距离平移因子和距离缩放因子,得到在成像过程中完成配准的波数域成像算法。通过计算机仿真和处理实际数据,验证了这种方法能够在机载双天线干涉SAR原始回波数据的成像处理中,完成复图像对的配准。

基于连接点的机载双天线InSAR系统相位偏置估计算法

针对在茂密森林或沙漠地区部署地面控制点(GCP)对其进行测量非常困难的问题,提出了一种基于连接点的机载双天线InSAR系统相位偏置估计新算法。基于InSAR原理建立地面高程反演的几何表达式,并根据重叠区域里的连接点高程在两次干涉测高过程中不变的特性建立相位偏置间的线性关系,在用最小二乘法求解相位偏置时,通过对不同的连接点进行加权,使估计出的相位偏置更加准确。对X波段机载双天线InSAR系统获得的实际数据进行处理,结果表明:与传统的算法相比,该算法无需GCP,具有更低的成本和更高的效率,且产生的数字高程模型(DEM)具有相似的精度。

层析法微波辐射计遥感反演云液水含量的二维垂直分布

通过机载双天线微波辐射计的观测数据层析反演出云液水的空间分布是一个有限角度的图像重建问题。为提高这一反问题的适定性,本文对已有的正则化方法进行了改进:根据云液水的分布特征选择W1,2空间范数的离散形式作为正则项;通过数值模拟试验确定双天线仰角的最优设置方案为(30°,90°)等。为避免已有方法中对目标函数进行线性化处理而产生的模型误差,采用L-BFGS-B算法对非线性目标函数直接求解。按照侧边界内云液水分布是否已知将反演模型分为已界模型和未界模型。已界模型的反演结果表明,反演误差在8.6%～12.3%之间,反演图像可以反映出不同云型的结构特征。敏感性试验表明,影响反演精度的主要因素为投影数据的角度分辨率、辐射计观测噪声以及侧边界云液水分布的不确定性;受云液水含量、正则算子特性及边界因素的综合影响,不同云型的反演精度存在差异。为使微波辐射计探测云液水分布能够独立于其它探测手段,本文针对未界模型提出嵌套反演方法。数值模拟试验表明,嵌套反演方法可以为目标区域的反演提供足够的侧边界信息。