基于距离多普勒间接定位的误差模型

合孔径雷达(SAR)图像应用的一个重要前提便是SAR图像的精确几何定位。针对SAR图像精确几何定位系统设计,鉴于数字高程模型(DEM)无法直接应用于SAR图像的精确几何定位。基于距离多普勒模型,论述了结合DEM的间接定位方法并对SAR图像间接定位过程的若干影响因素进行了讨论和探究,建立了误差模型,主要就载机位置误差、载机速度误差、斜距误差以及地面高程误差几个方面进行了实验,通过大量仿真实验验证了误差模型的正确性,发现垂直航向速度误差是影响基于距离多普勒模型的间接定位方法的定位精度的主要因素,为SAR无控制点定位系统设计提供了理论支撑。

用距离-多普勒定位模型进行Kompsat-5数据地理编码

对韩国雷达遥感卫星Kompsat-5的系统特性(卫星设计、卫星参数和工作模式)进行了分析,并针对kompsat-5卫星特点,重点探讨了用距离-多普勒定位模型对Kompsat-5数据进行地理编码的过程,并分析了1 m分辨率Kompsat-5数据地理编码成果的精度,供相关研究参考。

基于RPC模型的高分辨率SAR影像正射纠正

在分析TerraSAR-X、COSMO-SkyMed等高分辨率SAR影像成像几何模型的基础上,采用RPC模型拟合SAR影像的成像几何模型,拟合的精度在1%个像素以内;在1∶5万DRG上选取1个控制点对RPC模型参数精度的改进,结合1∶5万DEM对TerraSAR-X、COSMO-SkyMed数据进行正射纠正,纠正结果能满足1∶5万DOM的精度要求。从而说明RPC拟合雷达成像几何的正确性以及利用RPC模型进行高分辨率SAR影像正射纠正的可行性。

Radarsat-2 SAR影像两种定位模型精度的对比分析

星载SAR无控制点定位可利用距离-多普勒(R-D)模型和有理多项式(RPC)模型两种方法实现。为考察二者在不同高程条件下的适用性,本文利用Radarsat-2数据,基于绝对定位误差小于1m的GPS控制点,对R-D模型和RPC模型定位精度进行了对比分析。结果表明:在无高程数据仅利用头文件元数据的情况下,R-D模型和RPC模型定位精度都较差;当代入高程数据后,R-D模型表现出因高程变化引起的更好定位精度一致性。

基于两种计算模型的星载SAR定位对比分析

距离-多普勒(R-D)模型和有理多项式(RPC)模型是星载SAR定位常用的两种计算模型,通过计算机模拟两种模型的实现过程,利用两景高差不同的radarsat-2数据,分别采集高程在45m以内的控制点和高程在128m以内的控制点,对R-D模型和RPC模型定位精度进行对比分析。分析结果表明,随着高程的增加,R-D模型定位精度提高,而RPC模型定位精度下降,因此基于R-D模型的星载SAR定位较适用于高差大的地区。

星载合成孔径雷达图像定位模型与仿真

在研究距离-多普勒信息定位方法的基础上,利用所建立的星载SAR图像Range-Doppler定位仿真模型,对星载合成孔径雷达成像的全过程及定位计算进行模拟仿真。验证了R-D模型定位方法的有效性,并对定位精度、各种因素对定位误差的影响进行了仿真分析,仿真结果与理论分析结论一致。

基于距离方程组的机载SAR图像立体定位方法

提出一种基于距离方程组的机载SAR图像立体定位方法,该方法使用同一成像区域的3幅SAR图像进行无控制点定位,首先确定目标在3幅图像中对应的同名像点,解析该像点对应的雷达平台瞬时经纬度坐标、海拔高度以及目标到雷达平台的斜距值,在地心坐标系下建立3幅图像对应同名像点的距离方程组,对非线性方程组进行求解得到同名像点基于地心坐标系的坐标值,并通过坐标转换得到目标点的经纬度坐标及海拔高度,实现三维定位。对影响定位精度的系统误差因素进行仿真分析,利用实飞的机载SAR图像进行目标定位实验,结果验证了该方法的有效性。

基于空变多项式的高精度重构模型

针对由于合成孔径雷达(SAR)图像几何失真的空变性,传统的多项式模型与距离多普勒模型精度不高的问题,文中提出了结合距离多普勒模型和空变的多项式模型的少量控制点精确重构模型。该模型从距离多普勒方程出发,通过优化地面控制点的方位向分布建立空变的多项式模型,实现SAR图像的高精度重构。实验数据表明:在少量控制点情况下,文中的重构模型精度高于传统的距离多普勒模型和多项式模型。

利用轨道参数修正的无控制点星载SAR图像几何校正方法

使用距离多普勒模型进行SAR图像几何校正时,卫星轨道误差、系统成像参数误差和DEM高程的误差会影响几何校正精度。本文提出了一种基于轨道参数修正的星载SAR图像几何校正方法。首先利用多项式对卫星轨道进行参数化,然后使用模拟SAR图像与真实SAR图像进行匹配得到控制点来修正轨道参数,最后利用修正后的参数进行几何精校正,从而提高几何校正精度。该方法无需地面控制点,适用于不易于人工测量获取地面控制点地区的SAR图像几何校正,与基于模拟SAR图像匹配并使用多项式改正的几何校正方法相比,本文方法具有更高的精度。使用Radarsat-2图像进行试验,并使用地面实测GPS控制点验证了本方法的有效性。

星载SAR影像的定位与几何纠正

高精度几何纠正算法对SAR影像的广泛应用具有重要意义,而SAR影像纠正中的一个重要问题是建立影像定位模型。在阐述了距离多普勒定位模型的基础上,利用一景高分辨率的Terra SAR-X影像进行了地理定位实验,实验结果表明采用2次参数方程和3次参数方程描述卫星轨道位置所得的定位精度相差不大,且都能满足精度要求,为了计算方便和减少控制点的数目,通常可以采用二次参数方程来描述卫星位置。定位参数解算完成后,又采用了间接纠正法对影像进行了几何纠正,得出纠正精度不超过3个像素,表明该算法合理可行。

基于分类网格的星载SAR图像系统几何校正快速算法研究

本文利用星载SAR影像的星历数据,探讨了基于SAR成像原理的距离多普勒模型系统几何校正法,提出了一种基于分类网格的SAR图像系统几何校正快速算法,并以国内某卫星的数据位参照,验证快速算法的正确性,为精确打击下无控制点的全自动目标定位打下基础。

无地面控制点的星载SAR影像直接对地定位研究

针对星载合成孔径雷达(SAR)对地面目标的定位问题,分析了在无地面控制点的情况下,利用距离-多普勒(R-D)模型和地球模型进行对地定位的理论与方法,给出了在无地面控制点(GCP)而有数字高程模型的情况下利用R-D模型进行对地定位的求解方法。用天津地区ERS-1数据进行实验,其结果与当地地形图进行比较,精度在50 m以内,表明该文提出的方法是正确、可行的。

ENVISAT ASAR影像地理定位方法

随着 ENVISAT ASAR传感器成功通过调试阶段 ,国内将有越来越多的用户能够获取到 ASAR数据。如何进行 ASAR数据的地理定位是实际应用中需要解决的第一个关键问题。基于距离 -多普勒 (RD)模型发展了对ASAR主要影像产品进行地理定位的方法 ,重点解决了不同影像产品类型距离向方程的构建方法 :对于斜距产品 ,距离向方程由第一斜距和影像距离向像元大小所确定的直线方程描述 ;精确地距模式影像元数据中仅提供一套SRGR参数 ,可直接用于建立距离向方程 ;而中分辨率地距模式影像在元数据中提供了若干套 SRGR参数 ,需根据方位向成像时间与 SRGR参数的方位向更新时间的关系 ,通过插值方法建立距离向方程。利用该方法对 APP- 1P、APM- 1P、APS- 1P、IMP- 1P和 IMM- 1P共 5景 ASAR数据进行了地理定位试验。 SAR处理器在生成 ASAR数据产品时 ,已经对影像 4个角点的地理位置进行了定位 ,并将定位结果记录在 ASAR数据的元数据中。本文以这些定位结果为基准对所发展的定位方法的相对精度进行了评价 ,实验结果表明 :对于 APP- 1P、APS- 1P和 IMP- 1P数据产品 ,经度和纬度相对误差都小于 1m ;对于中分辨率 APM- 1P和 IMM- 1P数据产品 ,最大经度误差为5 9.73m,最大纬度误差为 83.38m,分别是影像像元大小的 0 .8倍和 1.1倍 ;

星载合成孔径雷达影像几何校正

为达到从遥感图像中恢复事物本来形状的目的,研究了基于距离-多普勒(rang-Doppler,R-D)模型的星载合成孔径雷达影像几何校正原理,并提出了改进的R-D解算算法,给出了基于该算法的几何校正全过程。构建了新的牛顿迭代核,计算得到了简化,校正速度得到了提高。新算法从方位向和距离向这两个方向上同时迭代,校正效果比仅在方位向上迭代的解算算法稳定。通过仿真数据进行了验证和比较,实验结果表明了新校正算法的可行性与有效性。

基于斜角坐标系变换的星载SAR直接定位算法

在研究现有距离-多普勒（RD）定位模型解法方法的基础上,发展了一种基于斜角坐标系变换的RD模型直接定位分析算法,并在定位过程中引进了数值解算方法,使该定位算法兼有了纯分析法和纯数值计算法的特点.利用一景ERS-2 SAR SLC数据比较评价了所发展算法与现有算法的定位效果,结果表明,该算法不仅定位精度较高,而且执行效率比纯粹的基于很多迭代过程的数值分析算法有了很大的提高.

无控制点条件下的SAR影像直接定位

利用高分辨率SAR影像,以距离-多普勒(R-D)模型作为SAR几何模型,并结合影像附带的星历数据,实现了无控制条件下的SAR影像直接定位。以平均高程为371 m的武汉丘陵地区的数据进行试验,结果表明在无控制条件下,距离向和方位向的定位精度中误差分别达到±137.43和±172.54 m。

分析法和数值解算法相结合的星载SAR直接定位算法

星载合成孔径雷达(SAR)直接定位算法是发展SAR影像椭球表面校正地理编码(GEC)和地形校正地理编码(GTC)算法的基础。发展高精度的直接定位算法对促进SAR影像的应用具有重要意义。本文在距离-多普勒(RD)定位模型定位算法的基础上,发展了一种将纯分析法(AGM)和纯数值计算法相结合的算法(AIRGM)。新的定位算法兼有纯分析法和纯数值计算法的优点。利用一景ERS-2 SAR SLC数据,采用两种精度评价方法,将所发展的算法与现有的两种算法的定位精度进行了对比。第1种精度评价方法以影像产品中提供的四角点大地坐标为参考,第2种方法以从1∶5万地形图上获取的14个控制点为参考。评价结果表明AIRGM算法不仅定位精度较高,而且执行效率比纯粹的数值解算法(ASF)有了很大的提高。

机载SAR惯性导航误差快速估计方法

为了实现机载SAR图像高精度定位,提出了一种利用子图像BP成像的惯导误差快速估计方法。详细推导了惯导位置和速度误差与BP成像模型定位误差的关系,通过线性近似得到定位误差观测方程,利用最小二乘法得到惯导位置和速度误差的估计。在相同均值和方差的高斯观测噪声下进行蒙特卡罗实验,结果表明该方法与传统距离-多普勒模型估计方法相比具有更小的估计均方误差。

天绘二号卫星单幅SAR影像定位性能评估

为了评估天绘二号卫星单幅SAR影像定位性能,本文采用了基于距离-多普勒模型、地球模型与数字高程模型进行定位的理论与方法,从预测像点坐标及地面定位两个方面进行定位试验,并对结果进行分析。利用不同地区的3景天绘二号卫星主星SAR影像进行定位试验,其中预测像点精度在1像素左右,地面定位精度在2 m以内。结果表明天绘二号卫星系统参数可靠,具备高精度定位能力,可以为地面定位、生成雷达正射影像等任务提供可靠数据保证。

一种基于参数更新的机载SAR图像目标定位方法

目标定位精度是机载合成孔径雷达(SAR)系统的一项重要技术指标,因此机载SAR图像目标定位具有重要的应用价值。在基于距离-多普勒模型的SAR图像目标定位方法中,载机运动参数的精度会直接影响定位的精度,在机载平台导航精度受限的情况下,定位精度会受到很大影响。因此,该文提出一种基于距离-多普勒模型参数更新的机载SAR图像目标定位方法,利用机载SAR图像与基准图像匹配得到的匹配点来对载机运动参数进行更新,提高参数的精度,进而提高定位的精度。实验证明了该方法的有效性。