发明名称 一种基于互质多基线的高程重建方法及装置
摘要 本发明公开了一种基于互质多基线的高程重建方法,包括:基于干涉合成孔径雷达InSAR系统给定参数,设计各天线间形成的基线长度为互质值;根据观测干涉相位的概率密度函数建立最大似然函数,并利用最大似然估计算法确定地形高程。本发明还同时公开了一种基于互质多基线的高程重建装置,采用本发明的技术方案,能够使高度不连续地区的高程重建具有唯一性,并提高了测量精度。
申请公布号 CN103713287B 申请公布日期 2016.01.20
申请号 CN201310739883.3 申请日期 2013.12.26
申请人 中国科学院电子学研究所 发明人 洪峰;李泓宇;王宇;张志敏;邓云凯;赵凤军;禹卫东;倪江
分类号 G01S13/90(2006.01)I 主分类号 G01S13/90(2006.01)I
代理机构 北京派特恩知识产权代理有限公司 11270 代理人 张振伟;王黎延
主权项 一种基于互质多基线的高程重建方法,其特征在于,所述方法包括:基于干涉合成孔径雷达InSAR系统给定参数,使各天线间形成的基线长度为互质值,从而确定观测干涉相位;根据所述观测干涉相位的概率密度函数建立最大似然函数,并利用最大似然估计算法确定地形高程;其中,所述基于InSAR系统给定参数,使各天线间形成的基线长度为互质值,从而确定观测干涉相位,包括:依据互质性要求将所述各天线进行放置,并使各天线间形成的基线长度的互质精度在设定阈值范围内;将所述各天线所在通道所采集的回波数据及直通信号进行同步,并形成合成孔径雷达SAR图像;获得SAR图像后,以其中一幅SAR图像作为基准进行配准,并形成干涉图,通过去平地效应处理、干涉图滤波处理,得到观测干涉相位;其中,所述根据观测干涉相位的概率密度函数建立最大似然函数,利用最大似然估计算法确定地形高程,包括:分别确定每幅干涉图的高度模糊数h<sub>ak</sub>,其中,k=1,...,K,K表示干涉图的总幅数;确定h<sub>ak</sub>两两互质时的最大高度模糊数H<sub>m</sub>,其中H<sub>m</sub>为:<img file="FDA0000820678750000011.GIF" wi="309" he="148" />确定观测干涉相位的概率密度函数f(φ<sub>k</sub>|h),其中,所述观测干涉相位的概率密度函数f(φ<sub>k</sub>|h)为:<maths num="0001" id="cmaths0001"><math><![CDATA[<mrow><mi>f</mi><mrow><mo>(</mo><mi>&phi;</mi><mo>(</mo><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi></mrow><mo>)</mo><mo>|</mo><mi>h</mi><mo>(</mo><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi></mrow><mo>)</mo><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mrow><mn>2</mn><mi>&pi;</mi></mrow></mfrac><mfrac><mrow><mn>1</mn><mo>-</mo><mo>|</mo><mi>&gamma;</mi><msup><mo>|</mo><mn>2</mn></msup></mrow><mrow><mn>1</mn><mo>-</mo><mo>|</mo><mi>&gamma;</mi><msup><mo>|</mo><mn>2</mn></msup><msup><mi>cos</mi><mn>2</mn></msup><mrow><mo>(</mo><mi>&phi;</mi><mo>(</mo><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi></mrow><mo>)</mo><mo>-</mo><mfrac><mrow><mn>2</mn><mi>&pi;</mi></mrow><msub><mi>h</mi><mi>a</mi></msub></mfrac><mi>h</mi><mo>(</mo><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi></mrow><mo>)</mo><mo>)</mo></mrow></mrow></mfrac><mo>&CenterDot;</mo><mo>{</mo><mn>1</mn><mo>+</mo><mfrac><mrow><mo>|</mo><mi>&gamma;</mi><mo>|</mo><mi>c</mi><mi>o</mi><mi>s</mi><mrow><mo>(</mo><mi>&phi;</mi><mo>(</mo><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi></mrow><mo>)</mo><mo>-</mo><mfrac><mrow><mn>2</mn><mi>&pi;</mi></mrow><msub><mi>h</mi><mi>a</mi></msub></mfrac><mi>h</mi><mo>(</mo><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi></mrow><mo>)</mo><mo>)</mo></mrow><msup><mi>cos</mi><mrow><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msup><mo>&lsqb;</mo><mo>-</mo><mo>|</mo><mi>&gamma;</mi><mo>|</mo><mi>c</mi><mi>o</mi><mi>s</mi><mrow><mo>(</mo><mi>&phi;</mi><mo>(</mo><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi></mrow><mo>)</mo><mo>-</mo><mfrac><mrow><mn>2</mn><mi>&pi;</mi></mrow><msub><mi>h</mi><mi>a</mi></msub></mfrac><mi>h</mi><mo>(</mo><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi></mrow><mo>)</mo><mo>)</mo></mrow><mo>&rsqb;</mo></mrow><msup><mrow><mo>&lsqb;</mo><mn>1</mn><mo>-</mo><mo>|</mo><mi>&gamma;</mi><msup><mo>|</mo><mn>2</mn></msup><msup><mi>cos</mi><mn>2</mn></msup><mrow><mo>(</mo><mi>&phi;</mi><mo>(</mo><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi></mrow><mo>)</mo><mo>-</mo><mfrac><mrow><mn>2</mn><mi>&pi;</mi></mrow><msub><mi>h</mi><mi>a</mi></msub></mfrac><mi>h</mi><mo>(</mo><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi></mrow><mo>)</mo><mo>)</mo></mrow><mo>&rsqb;</mo></mrow><mrow><mn>1</mn><mo>/</mo><mn>2</mn></mrow></msup></mfrac><mo>}</mo><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000820678750000012.GIF" wi="1912" he="243" /></maths>φ(i,j)表示干涉缠绕相位信号,φ(i,j)∈(‑π,π],h(i,j)表示地表高程,γ为相干系数,h<sub>a</sub>表示高度模糊数;将使似然函数<img file="FDA0000820678750000021.GIF" wi="465" he="141" />为最大值时的h确定为地形高程。
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