星载双天线InSAR基线估计与运动补偿研究

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:woyaopojiemimaya
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
利用星载双天线InSAR技术获得高精度数字高程模型具有很大优势,但实现难度非常大,需要攻克多项技术难关。本论文针对星载双天线InSAR系统特有的柔性基线抖动,以干涉基线测定和运动误差补偿技术为主题,从基线矢量的高精度测量和估计、基线抖动引起的天线相位中心偏移误差对系统干涉性能的影响分析、基线抖动引起的波束失准分析与校正,以及高精度运动补偿等方面展开研究,主要创新性工作及研究成果如下:   (1)对基线高精度测量,基于光学相机和激光测距仪组成的基线测量系统,给出了确定算法和精度分析。其中,利用光学相机对LED标志点成像,给出了干涉基线长度和指向的近似解析表达形式,并通过对解析解修正,改进了算法的性能。此外,为提高基线长度在视轴方向的精度,采用相位式激光测距法,利用信号混频FFT检测相位方法,获得高精度测距。仿真结果表明光学测量给定的确定算法简单可靠;采用光学测角与激光测距相结合可实现干涉基线的高精度测量。   对基线高精度估计,首先,设计了基线确定算法,考虑了柔性基线的抖动,将支撑臂结构模态作为状态变量,构建了系统模型,以提高估计精度。其次,基于星敏感器和陀螺组成的姿态测量系统,采用扩展Kalman滤波算法,以实现姿态的高精度估计。然后,建立了基线指向与卫星姿态的关联模型,分析了两者之间的误差传递关系。仿真结果表明上述两个滤波器均能有效地提高估计精度:卫星定姿误差对基线指向精度的影响为相同量级。   (2)针对基线抖动引起的天线相位中心偏移误差对系统干涉性能的影响,建立了基线抖动模型,分别提出了考虑低频和高频抖动情况的二维频域原始回波仿真算法,并通过与理论分析的比较,验证了算法的有效性:以典型系统参数为例,详细分析了基线抖动误差对原始回波、单幅图像质量和干涉图等的影响。   (3)分析了基线抖动对天线方向图的影响,以及波束失准对干涉相位噪声的影响;主要针对方位向波束失准,基于副天线俯仰角和偏航角偏差与双天线相对多普勒频移之间的关系,并考虑副天线有效方向图对方位角偏差的影响,给出偏差角的最小二乘估计,提高了机械视轴与电子视轴之间偏差的估计精度,为实现波束精确对准提供依据;最后,可采用基于基线测量系统进行波束粗对准、根据多普勒频移估计失准角偏差进行波束精对准的方法。   (4)提出了一种改进的自聚焦运动补偿算法。该算法基于加权最小二乘相位估计和相位曲率自聚焦算法,能够产生更好的聚焦图像,校正失准的脉冲响应函数,从而获得相干性好的干涉数据,有利于复图像对的配准。与多斜视算法相比,该算法鲁棒性更强,能够独立估计运动误差,无需对干涉相位做假设,适用于InSAR高精度运动补偿。通过仿真模拟,验证了该算法的有效性和精确性。
其他文献
人事档案是记录干部信息的主要媒介,是组织进行人员调动安排的重要参照,为人才资源的合理安排和利用提供了可靠依据.随着时代的进步,我国的政治经济和干部人事管理制度都在不
随着移动用户数量的迅速增多和移动技术不断进步,移动商务得到了空前发展并呈现出前所未有的发展机遇。但从当前移动商务系统平台的角度看,无线网络的带宽、移动终端的计算能
城乡社区是社会治理的基本单元,随着社区标准化建设的不断推进,基础设施硬件水平得到稳步提升,运用swot分析方法,对社区智慧服务平台的优势、劣势、机会和威胁进行战略性的分
保险代理制度是指保险公司通过各种代理人的活动招揽业务以推销其保单的制度.保险代理人的主要业务是依赖于代理人的活动中,在职权范围内为保险公司招揽业务,现在绝大多数商
土地作为农民赖以生存的生产资料,其土地承包权流转政策直接影响着广大农民的切身利益.主要以安徽省怀远县为例,基于实地调查、网络调查等手段搜集数据,通过整理分析怀远县的
随着P2P(Peer-to-Peer)网络的出现,P2P系统应用已经成为了占据互联网络带宽最多的网络应用。由于P2P网络中的每个节点都是对等的,既能从其他节点下载资源,同时也可以共享资源供
随着“一带一路”倡议的推进,我国海外工程项目规模逐渐扩大,其所面临的内外部风险进一步加剧,建设环境复杂且多变.在此背景 下,海外工程项目团队成员的思想朝着多元化发展,
现代社会,信息化进程加快,信息技术使得教育行业实现了创新发展,但是也对传统教育理念、教学和学习模式提出了较大的挑战,推动了课程和教学内容改革.对此,教师需要创新教学理
开展农村基层组织建设“三级联创”活动以来,我们镇党委认识到,要发展农村经济、保持社会稳定,就必须从维护农民群众的根本利益出发,真心实意地推进村民自治,保障群众的知情
中职影视后期制作课程对于中职学校中一门重要课程,也是当下较为流行的课程.显然,随着计算机及网络技术的飞速发展,影视媒体已经成为时下最具影响力的媒体形式之一.现阶段,中