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。

星载SAR距离-多普勒定位算法中地球模型的修正

星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,简称SAR)距离-多普勒定位算法(R-D算法)模型基于严格的成像几何构建,不需在视场中设置任何位置确知的特征点。但对具有一定高程的目标,以往的研究将目标高程直接加在平均赤道半径上对地球模型进行修正。由于地球体的椭球特征,这种修正并不能完全消除高程对定位误差的影响,会产生随纬度和目标高程变化的定位误差。本文介绍R-D定位算法的原理,推导将目标大地高归算至地球赤道半径的公式,给出地球模型合理的修正公式。最后根据实例和仿真分析,表明在低纬度的定位研究中,以往的修正方式仍然可以达到很高的精度;而在高纬度和高海拔地区,则会产生较大的定位误差,应使用更为合理的地球模型。

距离-多普勒法对月面目标定位精度的研究

距离-多普勒(R-D)定位法是利用卫星星历数据和雷达回波数据的距离-多普勒信息对SAR图像目标进行定位,因无须在视场中选参考点,这对月面目标定位具有重要意义。距离-多普勒定位法对地面目标的定位已有广泛的应用,并有较好的精度,本文通过对定位误差源的分析和仿真,得出了距离-多普勒定位法对月面目标定位的精度。

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。

一种新的基于区域划分的距离-损耗模型室内WLAN定位系统

该文基于室内RSS模型,结合定位空间的区域划分,构建了一个室内用户定位系统;在各个区域内,将在已知位置的信息收集点采集到的各无线接入点信号强度,与计算机模拟实际环境获得的信号强度值相比较,以此设定RSS模型参数;然后采用最大似然法估计用户位置。实际系统测定结果表明,该方法可以获得较为精确的室内用户位置估计。

星载双站SAR采用距离-多普勒算法的保相成像

星载双站合成孔径雷达(SAR)的成像可以采用距离-多普勒(RD)算法。算法的距离模型可使用二次模型和直线模型,针对系统双站的特点,讨论了高精度距离模型参数的求取方法。传统RD算法采用二次模型,在斜视情况下,二次模型可能会有较大误差,主要是会影响方位向压缩,因此讨论采用直线模型对应的方位压缩因子进行成像,从而改善方位向旁瓣。成像中为了使算法能够保相,需采用合适的方位向压缩因子,使其不破坏所成像的相位信息。

距离-多普勒相对位置法的改进研究

距离-多普勒定位算法被广泛地应用于星载SAR对地面目标的定位研究中。本文在相对位置法的基础上提出了一种改进方法,并在此基础上以某地区的Radarsat-1图像为例,对该方法进行了仿真研究。结果表明,该改进方法的定位误差小于相对位置法的定位误差,说明该方法可以在相对位置法的基础上进一步提高星载SAR对地面目标的定位精度。

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。

等效斜视距离模型在星载LEO-SAR中的精度分析

该文旨在研究等效斜视距离模型在低轨星载SAR高分辨率情况下的适用性,并分析其最佳性能——即该模型适用的最长合成孔径时间及对应的最高分辨率。该文首先通过建立精确的"星-地"几何模型推导出具有较高精度的多普勒中心和多普勒调频率计算公式,进而通过多普勒参数反演得到等效斜视距离模型。通过与数值方法得到的斜距信息比较,可以得到该距离模型拟合结果的误差,当该误差在p/4阈值之内,图像就不会散焦。利用该思想,该文以TerraSAR-X参数为例,分析了等效斜视模型可以适用的最长合成孔径时间及对应的最高分辨率。该文结论给一般的低轨星载SAR距离模型分析提供了一种普适的方法。

基于精确距离模型的改进R-D算法

本文利用合成孔径雷达(SAR)最为精确的标准斜视距离模型,推导出了一种适合斜视SAR精确成像的改进距离-多普勒(R-D)算法。文章进一步分析了SAR的四种距离模型,将已有的三种R-D算法以及本文提出的改进R-D算法和四种距离模型之间建立了一一映射,指出了四种R-D算法之间的本质区别。最后对四种R-D算法进行了仿真,结果表明本文给出的改进R-D算法最能够适应斜视情况下的精确成像。

室内定位信号强度—距离关系模型构建与分析

室内定位的关键技术之一在于室内距离的精确确定。基于WiFi信号强度确定室内距离的技术主要是利用WiFi信号在传播路径中发生衰减的原理实现位置推算。根据室内WiFi信号强度随距离变化这一物理特性,基于对数-距离模型,通过对实测信号强度(RSSI)与距离进行拟合,构建了基于信号强度—距离的室内定位多项式模型,并对其进行精度评定,实现了模型的优化,提高了信号强度转化距离的精确度。结果表明,采用对数-距离模型和对数拟合模型计算距离与真实距离的平均偏差为0.73m和0.56m,新设计的信号强度-距离多项式模型解算结果平均偏差为0.26m,优于之前两种模型,可为相关研究提供参考。

基于参数重建的机载SAR图像目标高精度定位

距离-多普勒(RD)定位模型是应用最为广泛的机载合成孔径雷达(SAR)图像目标定位模型,然而传统方法求解RD定位模型存在需要设置初始值和迭代不稳定的问题,同时定位结果的精度受载机运动参数的精度影响,而机载平台导航系统精度有限,无法满足高精度定位的需求。针对上述问题,该文提出一种基于参数重建的SAR图像目标定位方法,通过图像匹配结合最小二乘法重建机载平台运动参数,以减小精度不足的影响,利用数学解析方法求解RD定位模型,实现SAR图像目标快速稳定的高精度定位。通过实测数据实验可知,该文从算法用时和定位精度两方面验证了所提方法的有效性。

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.

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。

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。

考虑多普勒参数的SAR影像距离—共面方程及其定位

通过对合成孔径雷达(SAR)影像成像几何机理的分析,以传感器位置和姿态作为定向参数,构建了考虑多普勒参数的SAR影像距离—共面方程及基于该方程的SAR影像空中三角测量模型。以登封地区99景0.5 m分辨率机载非0多普勒SAR影像为试验数据,进行了单片定向、无控制点的自由网平差、稀少控制点的区域网平差及带有自检校参数的区域网平差等系列试验。与R-D模型相比,本文模型减少了定向参数的数目,实现了SAR影像与POS数据的联合平差处理,建立的带有自检校参数的SAR影像区域网平差模型,对提高稀少或无地面控制点条件下未进行(或低精度)几何定标SAR影像的区域网平差精度起到了显著作用。较少控制点条件下模型满足了丘陵和山区1∶5000/1∶10000航摄测图对空中三角测量精度的要求。

利用单个地面控制点的SAR图像高精度立体定位

几何构像模型和定向参数解算方案的选择是实现SAR图像高精度立体定位的关键。该文针对稀少控制下斜侧视SAR图像高精度定位难题,设计了利用单个地面控制点的SAR图像立体定位方案。该方案利用轨道参数获取成像瞬间天线相位中心的位置、速度,并利用一个地面控制点标定近距延迟和多普勒中心频率,实现定向参数的精确解算和SAR图像的高精度立体定位。采用中国测绘科学研究院获取的机载SAR图像进行了立体定位实验,统计分析了其定位误差,验证了该文方法的精确性和有效性。