机载顺轨干涉合成孔径雷达定标中地面控制点的布设策略研究

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机载合成孔径雷达成像及定位的开题报告

机载合成孔径雷达成像及定位的开题报告一、研究背景机载合成孔径雷达（SAR）是一种利用飞机上的雷达设备进行地面成像的技术。

SAR技术采用了合成孔径技术，即通过分别接收地面上不同位置反射回来的雷达信号，利用计算机算法将这些信号合成为一张高分辨率的地面图像。

合成孔径技术的优势在于从雷达到地面的距离和旋转角度变化不会影响成像质量，能够获得高分辨率、高质量的地面图像。

因此，SAR技术在航空、军事、遥感及资源调查等领域应用广泛。

SAR成像技术与定位技术是SAR技术中的两个重要研究方向。

成像技术旨在通过合成孔径技术获得高分辨率、高品质的地面图像，而定位技术则旨在精确地定位地面上的目标，例如建筑物、道路、河流等等。

二、研究目的本文旨在探讨机载SAR的成像及定位技术。

具体研究内容包括：1.机载SAR成像技术的基本原理，包括系统组成、信号处理和成像算法等。

2.机载SAR成像质量的评价指标，包括分辨率、噪声、动态范围等。

3.机载SAR定位技术的基本原理，包括多普勒频移、多普勒参数估计等。

4.应用机载SAR技术进行目标检测、识别和跟踪等领域的研究进展。

三、研究方法本文将采用文献综述和实验仿真相结合的方法，综合评价机载SAR成像及定位技术的研究进展。

具体方法如下：1.文献综述：通过收集、整理和分析相关领域的文献资料，综述机载SAR成像及定位技术的基本原理、研究进展和应用前景。

2.实验仿真：采用MATLAB等模拟软件，模拟机载SAR系统的信号处理和成像算法，进行实验仿真，分析机载SAR成像质量和定位精度。

四、研究意义本文的研究意义在于探讨机载SAR技术在航空、军事、遥感等领域中的广泛应用。

通过分析机载SAR成像及定位技术的基本原理和研究进展，可以为相关领域的研究提供参考和借鉴。

同时，本文还可以为机载SAR技术的研究人员提供一定的指导和启示。

五、预期成果本文的预期成果包括以下几个方面：1.综述机载SAR成像及定位技术的基本原理和研究进展，对机载SAR技术的应用和发展具有指导意义。

干涉合成孔径雷达信号处理方法研究

干涉合成孔径雷达信号处理方法研究干涉合成孔径雷达信号处理方法研究摘要干涉合成孔径雷达（InSAR）是一种利用卫星或飞机搭载的雷达系统获取地表形变信息的重要技术。

在进行干涉处理时，对信号的处理方法直接关系到数据处理的质量和地表形变信息的准确性。

本文通过对干涉合成孔径雷达信号处理方法的研究，探讨了常见的相位解缠、滤波和图像纠正方法，并对其优缺点进行了分析。

通过实验结果的验证，证明了所提出的处理方法的有效性和适用性。

研究结果对于准确获取地表形变信息具有重要意义。

1.引言干涉合成孔径雷达技术是一种非常重要的地球观测手段，广泛应用于测量地壳运动、地表形变等研究领域。

在进行干涉处理时，信号处理方法的选择直接关系到反演结果的精确度和可靠性。

本文主要研究了相位解缠、滤波和图像纠正等主要的信号处理方法，并通过实验验证了所提出方法的有效性。

2.相位解缠方法相位解缠是干涉处理的关键环节，它的目的是将相位信息进行可靠的恢复，以减少或消除相位跳变引起的干涉模糊。

常见的相位解缠方法包括空时相位解缠、频域相位解缠和时域相位解缠等。

2.1 空时相位解缠空时相位解缠方法是通过对一段时间内的干涉相位进行拟合，尽量减小相位的不连续性。

其中，常用的方法有线性拟合法、二次多项式拟合法等。

空时相位解缠方法简单直观，但对于复杂的地形和变形场景，效果有限。

2.2 频域相位解缠频域相位解缠方法是将干涉相位转换到频域进行处理，主要通过移相算法和滤波器设计来实现相位解缠。

该方法适用于较复杂的地形和变形场景，但计算复杂度较高。

2.3 时域相位解缠时域相位解缠方法是基于干涉序列之间的相位连续性进行解缠处理，通过构建相位解缠模型实现对干涉相位的准确恢复。

该方法适用于变形场景较简单的情况，但对于复杂地形效果较差。

3.滤波方法干涉合成孔径雷达信号经常受到多种噪声的干扰，滤波方法的选择能够有效降低噪声对数据处理的影响，提高干涉结果的可信度。

常见的滤波方法包括空域滤波、频域滤波和小波变换滤波等。

合成孔径雷达概述(SAR)

合成孔径雷达概述1合成孔径雷达简介 (2)1.1 合成孔径雷达的概念 (2)1.2 合成孔径雷达的分类 (3)1.3 合成孔径雷达(SAR)的特点 (4)2合成孔径雷达的发展历史 (5)2.1 国外合成孔径雷达的发展历程及现状 (5)2.1.1 合成孔径雷达发展历程表 (6)2.1.2 世界各国的SAR系统 (9)2.2 我国的发展概况 (11)2.2.1 我国SAR研究历程表 (11)2.2.2 国内各单位的研究现状 (12)2.2.2.1 电子科技大学 (12)2.2.2.2 中科院电子所 (12)2.2.2.3 国防科技大学 (13)2.2.2.4 西安电子科技大学 (13)3 合成孔径雷达的应用 (13)4 合成孔径雷达的发展趋势 (14)4.1 多参数SAR系统 (15)4.2 聚束SAR (15)4.3极化干涉SAR（POLINSAR） (16)4.4合成孔径激光雷达（Synthetic Aperture Ladar） (16)4.5 小型化成为星载合成孔径雷达发展的主要趋势 (17)4.6 性能技术指标不断提高 (17)4.7 多功能、多模式是未来星载SAR的主要特征 (18)4.8 雷达与可见光卫星的多星组网是主要的使用模式 (18)4.9 分布SAR成为一种很有发展潜力的星载合成孔径雷达 (18)4.10 星载合成孔径雷达的干扰与反干扰成为电子战的重要内容 (19)4.11 军用和民用卫星的界线越来越不明显 (19)5 与SAR相关技术的研究动态 (20)5.1 国内外SAR图像相干斑抑制的研究现状 (20)5.2 合成孔径雷达干扰技术的现状和发展 (20)5.3 SAR图像目标检测与识别 (22)5.4 恒虚警技术的研究现状与发展动向 (25)5.5 SAR图像变化检测方法 (27)5.6 干涉合成孔径雷达 (31)5.7 机载合成孔径雷达技术发展动态 (33)5.8 SAR图像地理编码技术的发展状况 (35)5.9 星载SAR天线方向图在轨测试的发展状况 (37)5.10 逆合成孔径雷达的发展动态 (38)5.11 干涉合成孔径雷达的发展简史与应用 (38)合成孔径雷达概述1合成孔径雷达简介合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,简称SAR)是一种全天候、全天时的现代高分辨率微波成像雷达。

合成孔径雷达干涉测量概述

合成孔径雷达⼲涉测量概述合成孔径雷达⼲涉测量（InSAR）简述摘要：本⽂主要介绍了合成孔径雷达⼲涉测量技术的发展简史、基本原理、及其3种基本模式，并且对其数据处理的基本步骤进⾏了概述。

最后，还讲述合成孔径雷达⼲涉测量的主要应⽤，并对其未来发展进⾏了展望。

关键字：合成孔径雷达合成孔径雷达⼲涉测量微波遥感影像1.发展简史合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）是⼀种⾼分辨率的⼆维成像雷达。

它作为⼀种全新的对地观测技术，近20年来获得了巨⼤的发展，现已逐渐成为⼀种不可缺少的遥感⼿段。

与传统的可见光、红外遥感技术相⽐，SAR 具有许多优越性，它属于微波遥感的范畴，可以穿透云层和甚⾄在⼀定程度上穿透⾬区，⽽且具有不依赖于太阳作为照射源的特点，使其具有全天候、全天时的观测能⼒，这是其它任何遥感⼿段所不能⽐拟的；微波遥感还能在⼀定程度上穿透植被，可以提供可见光、红外遥感所得不到的某些新信息。

随着SAR 遥感技术的不断发展与完善，它已经被成功应⽤于地质、⽔⽂、海洋、测绘、环境监测、农业、林业、⽓象、军事等领域。

L. C. Graham 于1974 年最先提出了合成孔径雷达⼲涉测量（InSAR ）三维成像的概念，并⽤于⾦星测量和⽉球观察。

后来Zebker、G. Fornaro及A. Pepe 等做出了进⼀步的研究,以解决InSAR 处理系统中有关基线估计、SAR 图像配准、相位解缠及DEM ⽣成等⽅⾯的问题。

⾃1991 年7 ⽉欧空局发射载有C 波段SAR 的卫星ERS- 1 以来，极⼤地促进了有关星载SAR 的InSAR 技术研究与应⽤。

由于有了优质易得的InSAR 数据源，⼤批欧洲研究者加⼊到这个领域，亚洲（主要是⽇本）的⼀些研究者也开展了这⽅⾯的研究。

⽇本于1992 年2 ⽉发射了JERS- 1，加拿⼤于1995 年初发射了RADARSAT，特别是1995 年ERS- 2 发射后，ERS- 1 和ERS- 2 的串联运⾏极⼤地扩展了利⽤星载SAR ⼲涉的机会，为InSAR 技术的研究提供了数据保证。

地面运动目标与合成孔径雷达的讨论

地面运动目标与合成孔径雷达的讨论
孙明魁
【期刊名称】《西安铁路职业技术学院学报》
【年(卷),期】2007(000)001
【摘要】本文主要讨论了地面运动目标与合成孔径雷达的关系,并进一步介绍了地面运动目标对合成孔径雷达的影响.
【总页数】5页(P29-33)
【作者】孙明魁
【作者单位】西安铁路职业技术学院,陕西,西安,710015
【正文语种】中文
【中图分类】TP237
【相关文献】
1.基于沿航向干涉的星载双通道合成孔径雷达系统地面运动目标检测技术 [J], 蔡斌;梁甸农;董臻;杜湘瑜
2.机载正侧视合成孔径雷达地面运动目标参数估计方法 [J], 朱圣棋;廖桂生;曲毅;周争光;李海
3.地面运动目标振动信号的特性分析与目标识别 [J], 王斌
4.一种合成孔径雷达对地面运动目标成像和精确定位的算法 [J], 盛蔚;毛士艺
5.存在强旁瓣目标的机载雷达地面运动目标检测 [J], 吴建新;王彤;保铮
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地形测绘用三天线机载干涉合成孔径雷达

彭海良，王彦平
（国科学院电子学院研究所微波成像技术国家重点实验室，北京１０８）中０００
【摘要】回顾了中国科学院电子学研究所重复飞行机载Ｌ— ＡＳＲ干涉系统和机载ｘ波段双天线干涉ＳＲ系统的研Ａ
制和试验，阐述了利用收发天线分置结构拓展干涉基线长度的方法。在采用三天线的收发天线分置结构机载干涉ＳＲ的Ａ基础上，构建三天线的双基线机载干涉ＳＲ，Ａ并就其基线精密动态测量和基线优化设计两个关键技术以及系统性能进行了分析。分析结果表明，利用三天线构成的双基线机载干涉ＳＲ是改进相位展开过程、Ａ提高高程测量精度的有效方法。
维普资讯
第２８卷７０ Fra bibliotek第ｌ０期
现代雷达
ＭｏｅｎＲａａｄｒｄｒ
Ｖｏ．８ＮＯ．１１２０ＯｃｏｅＯ０ｔｂｒ２６
２００６年ｌ０月
地形测绘用三天线机载干涉合成孔径雷达
ｄａ－ｎｅｎｎｅｆｒｍｅｒＡＲｄｖｌｐｄｂＥＡＳａｅｒｖｅｅ．Ａｍｅｈｄｔｃｉｖｎａｅｉｅｏｍａｌａｒｒｆｕｉｇｔ－ｕｌａｔｎａｉｔｒｏｔｃＳｅｅｏｅｙＩＣｒｅｉｗｄｅｉｔｏａｈｅｅｌｇｂｓｌｎｓｌｉａｔｓｎｉｏｏｎｃｒ
Ｉｓｔｔｏｌｃｏｉｓｈｎｓｃｄｍｆｃｎｅ，Ｂｉｎ０００Ｃｉ）ｎｔｕｅｆｅｔｎｃ。ＣｉｅｅＡａｅｙｏｉｃｓｅｉｇ１０８，ｈｎｉＥｒＳｅｊａ

机载重轨干涉SAR高精度配准算法研究的开题报告

机载重轨干涉SAR高精度配准算法研究的开题报告一、研究背景干涉合成孔径雷达（InSAR）是一种遥感技术，它利用两个或多个微波雷达成像系统的相位差异进行高精度地形、地表形变监测等应用。

由于InSAR技术对地形、植被等因素的影响较小，被广泛应用于地形地貌变化、地壳形变、地球物理、环境监测等领域。

目前，InSAR技术在航空、卫星、挂起等多个平台上得到了广泛应用。

然而，机载InSAR系统的卫星InSAR系统比精度低，可能会受到平台姿态稳定性等因素的影响。

因此，对于机载InSAR系统来说，精确的配准技术非常重要。

二、研究内容在机载InSAR系统上，重轨数据的配准一直是一个难题。

当前，实现机载InSAR系统的重轨数据配准主要是使用传统的基于时间信号模板匹配的方法。

但是，这种方法需要使用大量的计算和处理时间，并且在处理大数据时容易出现问题。

因此，本研究计划开发一种新的机载InSAR重轨数据配准算法，即机载重轨干涉SAR高精度配准算法。

该算法主要基于机载InSAR系统的重轨数据的特点和干涉SAR成像的原理，通过对SAR影像进行处理和分析，实现重轨影像之间的高精度配准。

具体来说，该算法将采用以下方法：1.使用基线和角度信息，计算两幅SAR影像之间的转换矩阵。

2.将干涉SAR影像分别进行调整，使其能够准确地对齐。

3.使用FFT技术进行干涉图像配准，以获得高精度的重轨影像配准结果。

三、研究目的和意义该研究的主要目的是，设计和开发一种新的机载InSAR重轨数据配准算法，以提高机载系统的影像质量和准确性。

具体来说，该算法将可以实现：1.提高机载InSAR系统的数据处理效率，减少计算和处理时间。

2.提高机载InSAR系统的影像配准精度和准确性。

3.较好地解决当前机载InSAR系统的重轨数据配准难题。

四、研究方法为了实现机载重轨干涉SAR高精度配准算法，本研究将采用以下方法：1.建立重轨数据的SAR成像模型，分析SAR影像的成像原理及重轨数据的特点。

机载合成孔径雷达干涉敏感度分析[1]

/ 0 ! 0 ! / 0
（"1）
（6）结合（%）式和（/）（1）式，得到（"7）（"%）式所示的 2 2 位置敏感度方程： — "1 —
!
敏感度分析
在这一部分中，我们以工作于 ; 波段的某机载
彭海良等：机载合成孔径雷达干涉敏感度分析
干涉 !"# 为例进行敏感度分析。 !$" 位置敏感度分析对（%&）式中的第二项计算结果表明该部分敏感量级，且（%&）式中第一二项之比在 %& 量级，因此，目标位置对雷达测距误差的敏感度近似等度在 %&
图#
多普勒频率对载机姿态的敏感度
［&］：式中%" 为回波到达方向角
（"&） & " $ #" : " %0 （ +,(%45 % %/ (3+ %0 ） 0 " 8 ()* ! 9 +,( %+,( %/ ()*%0 ! ! +,( 8 +,( % % 0 ! ! ! （+,(! +,( +,(! %45 %0 8 ()* %+,( %/ ()*%0 ） %0 8 +,(% 8 ! $ （ +,(! ()* %45 % %/ (3+ %0 ） 0 " 8 ()* $ ! ! ! （()*% 8 ()*$ （）+,(%0 8 +,(! %） ! +,( 45 % %0
干涉几何关系，依然采用了平面波模型。目前，国内在干涉研究中采用的敏感度方程均直接引用了国外
［;<=］的相关结论，而国外的敏感度方程仍局限于正侧［!"， !!］视的干涉几何关系。综上，目前的敏感度分析

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第３７卷第７期
２０１５年７月
电
子
与
信
息
学
报
Ｖ．０１．３７ＮＯ．７Ｊｕ１．２０１５
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ＆ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｒａｄｉａｌｖｅｌｏｃｉｔｙｅｓｔｉｍａｔｅｄｂｙｔｈｅａｉｒｂｏｒｎｅＡｌｏｎｇ — ＴｒａｃｋＩｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｉｃＳＡＲ
ＳｔｕｄｙｏｎＧｒｏｕｎｄＣｏｎｔｒｏｌＰｏｉｎｔＬｏｃａｔｉｎｇＳｔｒａｔｅｇｙｆｏｒＡｉｒｂｏｒｎｅＡｌｏｎｇ－ｔｒａｃｋＩｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｉｃＳＡＲ
ＺｈａｎｇＨｕｉ ① ② ⑤ ＨｏｎｇＪｕｎ ① ＷａｎｇＹｕ ① ＬｉＪｉ — ｃｈｕａｎｅｅ
（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｎｇ１００１９０，Ｃｈｉｎａ）（ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｑｉｎｇ１０００４９，Ｃｈｉｎａ）（ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎＧｅｏ－ｓｐａｔｉａｌＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１９０，Ｃｈｉｎａ）
机 ② ③ 洪峻① 王宇① 李纪传 ① ②
ｆ中国科学院电子学研究所北京１００１９０）
北京１００１９０１
ｆ中国科学院大学北京１０００４９１
ｔｈｅｂａｓｅｌｉｎｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｅｒｒｏｒｓ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｓｅｆａｃｔｏｒｓｍｕｓｔｂｅｃａｌｉｂｒａｔｅｄｉｆｔｈｅｈｉｇｈｅｒｒａｄｉａｌｖｅｌｏｃｉｔｙｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ
ａｃｃｕｒａｃｙｉｓｒｅｑｕｉｒｅｄ．ＴｈｅｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｅｑｕａｔｉｏｎｓａｒｅｇｅｎｅｒａｌｌｙｕｓｅｄｉｎｔｈｅｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｉｃＳＡＲｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ．Ｈｏｗｅｖｅｒ．ｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｓｅｍｅｔｈｏｄｓｉｓｌｉｍｉｔｅｄｂｙｔｈｅｍａｔｒｉｘｃｏｎｄｉｔｉｏｎ
（ＡＴＩ — ＳＡＲ）ｉｓａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｙｓｔｅｍｐａｒａｍｅｔｅｒ，ｓｕｃｈａｓｔｈｅｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｉｃｐｈａｓｅｂｉａｓｅｓａｎｄ
ｆ空间信息处理与应用系统技术重点实验室
摘要：机载顺轨干涉合成孔径雷达（ＡＴＩ — ＳＡＲ）估计运动目标径向速度的精度受干涉相位误差、基线分量误差等影
响，因此为了得到较高的测速精度必须对ＡＴＩ — ＳＡＲ的系统参数进行定标处理。基于敏感度方程的定标方法是干涉
ＳＡＲ定标中的常用方法，但是其性能受敏感度矩阵条件数的影响，地面控制点（ＧＣＰ）或角反射器的布设方式决定
了敏感度矩阵的条件数大小。该文通过分析给出机载ＡＴＩ — ＳＡＲ系统定标中ＧＣＰ的布设策略，包括静止ＧＣＰ的布设方式及运动ＧＣＦ的数量、布设位置、运动速度大小和方向的设置原则，并通过仿真手段对上述布设策略进行
了验证。
关键词：合成孔径雷达；顺轨干涉；定标；地面控制点；矩阵条件数
中图分类号：ＴＮ９５９．７３
ＤＯＩ：１０．１１９９９／ＪＥＩＴ１４１２２０
文献标识码：Ａ
文章编号：１００９ — ５８９６（２０１５）０７ — １７１６０７