电离层色散效应对星载SAR成像的影响

SAR信号传播过程中受到电离层色散效应的影响,不同频率的信号传播速度会出现差异。对于宽带线性调频信号,色散效应导致SAR信号产生传播时延,引入附加的超前相位。通过时域仿真方法仿真并分析不同载频、不同带宽、不同电离层TEC值和不同方位分辨率条件下,电离层色散效应对SAR成像的影响。结果表明电离层色散效应造成SAR图像距离向偏移、旁瓣升高和脉冲展宽等问题。P波段和L波段受电离层色散效应影响较为明显。C波段和X波段高分辨率星载SAR,信号带宽载频比值较大时,电离层色散效应的影响导致成像质量下降。     

双频雷达高度计电离层色散效应误差分析

由于现代星载雷达高度计采用了脉冲压缩技术,引入了电离层色散误差,在双频高度计的低频段该误差更明显。本文基于全去斜技术的理论模型,推导了这项误差的机理,提出可以把该误差等效为二次相位误差,并结合具体参数给出了分析的结果。本文还讨论了Chirp信号的多普勒误差对测高的影响。最后,作者通过计算机仿真得到了电离层色散效应对系统点目标响应的影响,对前面的结论进行了验证。     

非线性ECS自配准成像算法中相位保持精度分析

为进一步提高InSAR系统的DEM精度,分析非线性ECS自配准成像算法中4个影响相位保持精度的因素。研究结果如下：雷达和散射体之间的相对速度等效误差非常小,可以忽略;当系统分辨率优于0.1 m时,非线性自配准中的二次近似误差会引起超过0.1个像素的误差,要考虑其影响;非线性变标中的二阶泰勒近似误差非常小,可以忽略;成像时采用的平地假设误差,主要会引起干涉运动补偿的轨迹误差和相位补偿误差,对于高精度InSAR系统（高程精度优于0.5 m时）,会造成一定的影响,要予以考虑。这些误差因素的分析,将为进一步优化提高InSAR成像处理中的相位保持精度及DEM精度提供一定的指导作用。     

阵列天线微波成像多通道相位误差校正方法

采用阵列天线的微波成像系统会产生多通道幅相不一致性问题.针对使用阵列天线进行微波成像的应用,将回波模型中的多通道相位误差分为距离偏移误差和残余常数相位误差,并分析其对成像造成的影响,研究了使用回波中选定参考点目标进行相位误差校正的方法.最后通过微波成像国家重点实验室开发的地基实验系统数据验证了我们的分析和结论.     

基于三维重建的分布式卫星SAR干涉测高模型及误差分析

基于InSAR目标三维重建原理对分布式卫星SAR干涉测高系统模型及工作原理进行了分析,给出了完整的目标位置三维重建闭合形式解;并对影响三维重建精度的主要误差源——基线矢量误差和干涉相位误差进行了详细分析;最后通过仿真分析了基线矢量误差和干涉相位误差特性,从而为系统参量定标及其校正提供了基础.     

一种多通道InSAR干涉图的仿真方法

为了简化多通道InSAR数据仿真的步骤,给多通道InSAR技术的研究提供参数可控的仿真数据,提出一种多通道InSAR干涉图的仿真方法.方法由已知的数字高程模型(DEM)和系统参数计算得到每个干涉通道的真实干涉相位,并根据各种噪声引起的去相关计算相应的相干系数,然后利用舍选法生成相应的相位噪声加入到真实干涉相位中,这样便得到所需的多通道InSAR干涉图.分析和仿真结果表明,该方法简便易行,且严格考虑了干涉相位噪声的概率密度函数,为各种多通道InSAR技术的性能对比和定量分析提供合适的仿真数据.     

一种用于机载双天线InSAR系统的实时DEM生成方法及实现

为满足实时地形测绘需求,从算法本质上解决运算量太大的问题,提出基于机载双天线InSAR系统的实时DEM生成算法.采用非线性ECS自配准成像算法,获取高精度配准的双通道SAR图像,省略了后续非常耗时的配准过程.对获取的双通道SAR图像,进行快速干涉滤波产生高质量干涉条纹,进而对该条纹采用基于密集残差点划分的快速相位展开算法,获得无缠绕干涉相位.对于传统非常耗时的参数定标问题,采用基于外部粗精度DEM数据的初始相位偏置实时估计算法,并结合在定标场获取的基线长度、基线倾角和绝对延迟时间等参数进行反演,实时获取DEM.通过算法实时性分析,给出硬件实现方案.实际InSAR数据处理结果验证了本算法的有效性.     

一种机载重轨InSAR高精度三维定位方法

在重轨干涉实际测量中,两次飞行航迹难以保持高度重合,飞行高度和姿态不稳定,干涉图像对存在明显不规则的相对形变,难以进行三维定位。通过分析重轨机载InSAR图像对的几何形变和形成原因,提出一种从精准的InSAR成像几何关系出发,通过修正成像参数,实现机载重轨InSAR高精度三维定位的方法。该方法通过引入地面控制点,实现干涉图像对精准的相对定位,生成高精度DEM;并利用高精度DEM,实现机载重轨InSAR高精度三维定位。对比检查点实测结果和定位结果,表明该方法可有效地解决机载重轨InSAR的三维定位困难的问题。     

消除相位翻转影响的扩频信号捕获方法

分析相位翻转在直接序列扩频(DSSS)系统信号捕获过程中的影响,分别给出相位翻转对码相位和载波多普勒频率估计影响的数学分析,提出2种能够消除相位翻转影响的DSSS信号捕获算法.与部分相关累加方法相比,延迟共轭相乘方法的捕获性能更加稳定.2种方法均适用于需要考虑相位翻转问题的DSSS系统.     

卫星增强系统电离层格网性能分析（英文）

本文利用我国地壳形变监测网15个双频GPS观测站2000年7月1日到8日、14日到18日两个连续时段的数据评价了电离层网格校正算法在磁暴期间和平静期的精度。文中描述了算法的思想,重点计算了位于不同纬度区域以及不同空间环境下用户站的精度。并从系统的完整性出发,利用地学统计方法进一步分析了校正误差的空间相关性分布。这为网格点置信区间距离函数的构建提供了有用的信息。计算结果表明,位于中高纬的用户站精度较高,平均值约为0.4米左右,而低纬地区精度相对降低;此次磁暴期间,算法的精度明显降低,对于低纬地区的影响更为显著;校正误差随距离增大相关性降低,电离层平静期间,误差较小,周围邻近点的相关性较高,磁暴期间,误差增大,相关性减弱。     

基于Bakhshali近似的星载双站SAR成像方法

随着卫星技术的发展与成熟,星载分布式SAR和中高轨SAR越来越受到关注,但是其较长的合成孔径时间和大基线距对双站SAR成像提出了新的要求。基于单站等效思路,提出一种基于Bakhshali近似的双曲等效方法,设计了适用于该方法的CS成像流程。与基于泰勒二阶近似的双曲等效方法相比,该方法满足长合成孔径时间和基线距变化较大的情况下的成像要求。最后通过星载双站SAR的仿真实验验证了该方法的有效性。     

基于GPS数据的电离层模型和电离层延迟改正新方法研究(英)

根据大地测量、地球物理、空间物理和导航等领域的若干重要GPS科研项目的需要,系统研究了电离层延迟的高精度模拟和改正方法。报告的内容主要涉及GPS系统的电离层延迟的高精度改正,如何通过修正静、动态单、双频用户的电离层延迟影响,进一步改善GPS测量的精度和可靠性,改进增强型GPS广域差分系统的电离层模拟及利用GPS监测电离层的理论和方法等。     

一种新的桥梁区域时序InSAR相位解缠方法

时间序列InSAR技术是一种空间遥感技术，可用于获取基础设施的高精度微小形变信息，相比传统测量手段，该技术有较多优点，在桥梁形变检测方面有广阔的应用前景。但现有的时间序列InSAR技术中的相位解缠算法在大型斜拉桥形变检测上存在较大解缠误差，导致目前该技术还难以获取正确的斜拉桥形变结果。提出一种新的时间序列InSAR相位解缠算法。通过构建约束三角网络，对残差点进行分块，利用二分图最优权匹配方法获取最优的正负残差点匹配结果，从而获取正确的解缠相位。在洞庭湖大桥数据上进行实验验证。该算法在解缠精度上明显优于稀疏网络最小费用流（MCF）算法，有效减少了解缠误差。     

基于定标器高程差的InSAR参数定标

现有InSAR参数定标都是基于定标器的绝对高程,因此定标器的绝对高程测量精度是影响参数定标精度的重要因素之一。绝对高程测量方法受各种因素的影响,高精度测量的成本高、难度大,但视距内的定标器高程差测量相对容易、成本低、精度高,因此本文提出了利用定标器高程差进行参数定标的算法,不仅避免了定标器绝对高程的高精度测量问题,还能改善定标敏感度矩阵的病态性,并针对此方法给出了定标器的布放规则。仿真结果证明了该方法的有效性,同时重建出精确的相对地形高程。     

基于分布式压缩感知的重轨干涉SAR形变检测方法与实验

提出一种基于分布式压缩感知(DCS)的重轨干涉SAR形变检测方法.DCS理论利用多次观测信号集的联合稀疏特性和相关性,对信号集进行联合重建.本文将DCS理论引入微波成像形变检测中,并对地基SAR复数据进行处理,利用相位数据检测场景形变,比较压缩感知(CS)算法和DCS算法在降采样条件下的重建结果.CS算法和DCS算法都具有保相性,在幅度和相位图像中可以很好地消除副瓣,成像效果比Omega-k算法好.基于DCS的稀疏微波联合观测系统可以利用多幅场景间回波数据的联合稀疏特性,进一步降低数据采集,实现准确重建和检测.