一种基于误差等效RD模型修正的SAR几何校正方法

摘要

本发明提供了一种基于误差等效RD模型修正的SAR几何校正方法，仅需很少的控制点，且对控制点的均匀分布特性要求不高；而且采用常规的数值求解方法即可得到很好的结果，无需迭代。第一步：建立基于误差等效RD模型修正的距离-多普勒方程，第二步：对第一步中得到的方程进行泰勒级数一级展开得到误差方程；第三步：采用最小二乘的方法求解第二步得到的误差方程；第四步：求得误差方程的解后，采用修正后的距离多普勒方程对每个像素进行几何定位，即实现了SAR的几何校正。

主权项

基于误差等效RD模型修正的SAR几何校正方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：建立基于误差等效RD模型修正的距离‑多普勒方程，如下：距离方程：$F_{1i}(\mathrm{\Delta R},p)=R_{\mathrm{near}}+\mathrm{\Delta R}+p{N}_i+N_i\mathrm{\delta r}-\sqrt{{(X_{\mathrm{si}}-x_i)}^2+{(Y_{\mathrm{si}}-y_i)}^2+{(Z_{\mathrm{si}}-z_i)}^2}=0;$多普勒方程：$F_{2i}(\mathrm{\Delta R},p,\Delta f_d,q)=f_d+\Delta f_d+q{M}_i+\frac{2}{\lambda }\frac{V_{\mathrm{sxi}}(X_{\mathrm{si}}-x_i)+V_{\mathrm{syi}}(Y_{\mathrm{si}}-y_i)+V_{\mathrm{szi}}(Z_{\mathrm{si}}-z_i)}{R_{\mathrm{near}}+\mathrm{\Delta R}+p{N}_i+N_i\mathrm{\delta r}}=0;$其中R_near表示图像距离向起始像素对应的斜距，即近距；δr为图像的距离向像素间隔；λ为波长；i＝1,...,K为控制点号，K为控制点总数；N_i为第i个控制点的距离向像素号；M_i是第i个控制点的方位向像素号；[x_i,y_i,z_i]^T为第i个控制点的三维位置坐标；f_d为成像处理所采用的多普勒中心频率；[X_si,Y_si,Z_si]^T为SAR卫星与第i个控制点相对位移引起的多普勒频率为f_d时，卫星的位置矢量；[V_sxi,V_syi,V_szi]^T为SAR卫星与第i个控制点相对位移引起的多普勒频率为f_d时，卫星与目标的相对速度矢量；ΔR,p,Δf_d,q为四个待定的误差等效模型参数；此处称ΔR+pN_i为距离修正量，ΔR和p为距离模型修正参数；称Δf_d+qM_i为多普勒中心频率修正量，Δf_d和q为多普勒模型修正参数；第二步：对第一步中得到的方程进行泰勒级数一级展开得到误差方程；第三步：采用最小二乘的方法求解第二步得到的误差方程；第四步：求得误差方程的解后，采用修正后的距离多普勒方程对每个像素进行几何定位，即实现了SAR的几何校正。