CN116500560B 考虑相位空变的天基干涉成像雷达高度计定标方法及系统 （中国科学院空间应用工程与技术中心）

US5726656A,1998.03.10考虑相位空变的天基干涉成像雷达高度计本发明公开了一种考虑相位空变的天基干天基干涉成像雷达高度计获取包含每个参考目雷达干涉参数分别和每个参考目标的雷达视角明可适用于水平基线和倾斜基线的天基干涉成2在预设时间段内，利用天基干涉成像雷达高度计获取目标观测基于所述多项式拟合系数和预设相位误差模型，得到包含所述天基2.根据权利要求1所述的考虑相位空变的天基干涉成像雷达高度计定标方法，其特征根据所述任一参考目标的位置信息，确定该参考目标所在干涉根据该参考目标的像素中心位置信息、该参考目标的高度信息、所达高度计的轨道位置信息、速度信息和所述天基干涉成像雷达高度计至该参考目标的斜次循环迭代时反演得到的第i个参考目标的高度误差，Δh(i,k)＝h(i,k)_h_1ssxsyszs(i,xsyszsk)和h(i,k)分别为第k次循环迭代中所述理论干涉反演得到的第i个参考目标的像素中心xsys目标时的X轴速度分量、Y轴速度分量和Z轴速度分量，h(i)为第i个参考目标的高度信息；Rsspp3.根据权利要求2所述的考虑相位空变的天基干涉成像雷达高度计定标方法，其特征3结束时对应的雷达视角确定为第i个参考目标所在干涉相位图像像素中心位置的雷达视pp4.根据权利要求3所述的考虑相位空变的天基干涉成像雷达高度计定标方法，其特征将所述初始雷达干涉参数和所述任一参考目标的雷达视角代入理θ(i)为第i个参考目标的雷达视角，λ为所述雷n(i)为第i个参考目标的干涉相位偏置模糊数，5.根据权利要求4所述的考虑相位空变的天基干涉成像雷达高度计定标方法，其特征根据所述多项式拟合模型、每个参考目标的雷达视角和相位误确定所述多项式拟合模型的所述多项式拟合系数；其中，所述多项式拟合模型为：pj,j＝0,1,2,...,N为多项式拟合模型的N+146.根据权利要求5所述的考虑相位空变的天基干涉成像雷达高度计定标方法，其特征将所述多项式拟合系数分别带入所述第一计算公式、所述第Δφunw(θ)为雷达视角为所述等效基线倾角误差估计值，第一计算公式为：第二计算公式为：7.根据权利要求1_6任一项所述的考虑相位空变的天基干涉成像雷达高度计定标方获取同一观测区域分别在多个时间段的基线长度误差估计值和相位空变误差估计值，并获取多个观测区域分别在对应时间段的基线长度误差估计计算所有的基线长度误差估计值的平均值、所有的等效基线倾角误差估计值的平均所述获取模块用于：在预设时间段内，利用天基干涉成像雷达高度计所述处理模块用于：利用初始雷达干涉参数分别和每个参考目标的所述运行模块用于：基于所述多项式拟合系数和预设相位误差模59.根据权利要求8所述的考虑相位空变的天基干涉成像雷达高度计定标系统，其特征根据任一参考目标的位置信息，确定该参考目标所在干涉相位根据该参考目标的像素中心位置信息、该参考目标的高度信息、所达高度计的轨道位置信息、速度信息和所述天基干涉成像雷达高度计至该参考目标的斜次循环迭代时反演得到的第i个参考目标的高度误差，Δh(i,k)＝h(i,k)_h_1ssxsyszs(i,_1ssxsyszsxsyszsk)和h(i,k)分别为第k次循环迭代中所述理论干涉反演得到的第i个参考目标的像素中心xsys目标时的X轴速度分量、Y轴速度分量和Z轴速度分量，h(i)为第i个参考目标的高度信息；Rsspp结束时对应的雷达视角确定为第i个参考目标所在干涉相位图像像素中心位置的雷达视pp6误差都将严重影响其他干涉误差项的估计，导致其他干涉误差项的错误估计和非预期变虽然提出了相位空变误差的估计方法，但是该方法只适用于水平基线干涉成像雷达高度7[0014]进一步，计算任一参考目标所在干涉相位图像像素中心_1sssxsyszs_1ssxsysssxsyszsk)和h(i，k)分别为第k次循环迭代中所述理论干涉反演得到的第i个参考目标的像素中心xsys目标时的X轴速度分量、Y轴速度分量和Z轴速度分量，h(i)为第i个参考目标的高度信息；Rsspp8述第k次循环结束时对应的雷达视角确定为第i个参考目标所在干涉相位图像像素中心位pp信息并通过现有坐标变化技术计算得到的该参[0019]将所述初始雷达干涉参数和所述任一参考目标的雷达视角代入理论干涉相位公考目标的理论干涉相位与利用该参考目标的干涉相位偏置模糊数修正后的实测干涉相位进行对比，得到该参考目标的相位误差；其中，所述干涉相位偏置模糊数计算公式为：n(i)为第i个参考目标的干涉相位偏置模糊数，unw乘法确定所述多项式拟合模型的所述多项式拟合系数；其中，所述多项式拟合模型为：pj9角误差估计值和相位空变误差估计值的干涉雷达视角为θ时的基线长度误差和基线倾角误差引入的干涉相位误差，φ0为干涉相位偏θ)为雷达视角为θ时的雷达系统噪声引入的随机相位误差，ΔB为所述基线长度误_1sssxsyszs_1ssxsysssxsyszsk)和h(i，k)分别为第k次循环迭代中所述理论干涉反演得到的第i个参考目标的像素中心xsys目标时的X轴速度分量、Y轴速度分量和Z轴速度分量，h(i)为第i个参考目标的高度信息；Rsspp述第k次循环结束时对应的雷达视角确定为第i个参考目标所在干涉相位图像像素中心位pp信息并通过现有坐标变化技术计算得到的该参[0043]图1示出了本发明提供的考虑相位空变的天基干涉成像雷达高度计定标方法的实[0044]图2示出了本发明提供的考虑相位空变的天基干涉成像雷达高度计定标方法的实施例中参考目标的像素中心位置与实际像素位置的关[0045]图3示出了本发明提供的考虑相位空变的天基干涉成像雷达高度计定标系统的实[0046]图1示出了本发明提供的一种考虑相位空变的天基干涉成像雷达高度计定标方法选定的一个观测区域。④天基干涉成像雷达高度计通过两个雷达天线同时观测参考目标，代算法(后文中详细描述该算法)精确估计参考目标所在像素中心位置的雷达视角。具体目标的实际像素位置的关系如图2所示。图2中给出了9个方格表示的干涉相位图像像素和取的干涉相位是像素内20×30m2至20×90m2范围所有观测目标的雷达回波的综合结果。因[0055]较优地，计算任一参考目标所在干涉相位图像像素中心[0058]需要说明的是，①参考目标的位置信息和高度信息可通过传统星载雷达高度计、所对应雷达视角确定为该参考目标所在干涉相位图像像素中心位置的雷达视角。i个参考目标的雷达入射角，r1(i)为所述天基干涉成像雷达高度计至第i个参考目标的斜_1sssxsyszs_1sssxsyszssxsyszs为所述天基干涉成像雷达高度计正侧视观测第i个参考目标时的X轴位置分量、Y轴位置分pppp[0062]较优地，利用初始雷达干涉参数和所述任一参考目标的[0063]将所述初始雷达干涉参数和所述任一参考目标的雷达视角代入理论干涉相位公为微小量(在基线长度为10m量级和斜距在几理论干涉相位与利用该参考目标的干涉相位偏置模糊数修正后的实测干涉相位进行对比，算公式为：角误差估计值和相位空变误差估计值的干涉雷达视角为θ时的基线长度误差和基线倾角误差引入的干涉相位误差，φ0为干涉相位偏θ)为雷达视角为θ时的雷达系统噪声引入的随机相位误差，ΔB为基线长度误差估[0079](其中，ΔB为基线长差项p1θ对应等于常数误差项p0对应等于可确定：tl时间段获得的两个相位空变误差系数，为所有的基线长度误差估计值的平均值，的平均值。[0104]本实施例的技术方案通过在相位域定义的天基干涉成像雷达高度计相位误差模[0106]图3示出了本发明提供的考虑相位空变的天基干涉成像雷达高度计定标系统的实[0108]所述处理模块220用于：利用初始雷达干涉参数分别和每个参考目标的雷达视角型用于描述相位误差随雷达视角的空间变化关_1sssxsyszs_1ssxsysssxsyszsk)和h(i，k)分别为第k次循环迭代中所述理论干涉反演得到的第i个参考目标的像素中心xsys目标时的X轴速度分量、Y轴速度分量和Z轴速度分量，h(i)为第i个参考目标的高度信息；Rsspp述第k次循环结束时对应的雷达视角确定为第i个参考目标所在干涉相位图像像素中心位pp信息并通过现有坐标变化技术计算得到的该参[0114]本实施例的技术方案通过在相位域定义的天基干涉成像雷达高度计相位误差模