一種干涉相位仿真方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種干涉相位仿真方法，根據星載SAR成像幾何在局部范圍內變化緩慢的現(xiàn)象，通過將星載SAR測繪帶內成像幾何規(guī)律等效為n階多項式描述的目標點的地理坐標系中的經緯度值隨高程值的變化規(guī)律，生成多項式系數(shù)，能夠以極小的相位精度損失換來計算復雜度的進一步降低，簡化地理編碼的運算過程，提高了運算效率，節(jié)約了運算時間。
【專利說明】一種干涉相位仿真方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及干涉相位圖仿真領域，特別涉及一種干涉相位仿真方法。
【背景技術】
[0002]干涉相位的模擬是基于干涉相位與兩次成像的路徑差的比例關系來進行的。在已知DEM數(shù)據以及衛(wèi)星軌道參數(shù)的前提下，干涉相位仿真的關鍵在于尋找目標點在雷達成像時刻的主從衛(wèi)星的位置、以及地理坐標位置之間三者之間的對應點，從而可根據路徑差及雷達波長求出干涉相位。
【發(fā)明內容】
[0003]有鑒于此，本發(fā)明提供一種新的干涉相位仿真方法，通過將星載SAR測繪帶內成像幾何規(guī)律等效為η階多項式描述的目標點的地理坐標系中的經緯度值隨高程值的變化規(guī)律，從而簡化地理編碼的運算過程，提高了運算效率，節(jié)約了運算時間。
[0004]本發(fā)明提供了一種干涉相位仿真方法，包括:
[0005]步驟1:分別利用設定的η個假定高程V1-Vn，生成主衛(wèi)星雷達圖像坐標系中柵格點的地理坐標系中的前向地理編碼多項式系數(shù)Ic1J和{dk}，其中，
C = C0 + ClIto l H 1- cnh。ι
[0006]^’，U，ξ )為柵格點對應的經緯度值，
ξ = d0+ CilPi0 Ii
I < I < η ;
[0007]步驟2:根據目標點的主衛(wèi)星雷達圖像坐標計算成像時刻的主衛(wèi)星位置矢量S1 ；
[0008]步驟3:設定成像時刻目標點高程值Iitl的值；
[0009]步驟4:通過步驟I得到的前向地理編碼多項式系數(shù){ck}和{dk}，得到高程值hQ對應的目標點的地理坐標系中的經緯度值((ο，ξ。)；
[0010]步驟:5:對DEM模型h = zU，ξ)進行內插，得到目標點對應的經緯度值U。，10)在DEM模型中的實際高程值h，并判斷實際高程值h和設定高程值Iitl之差是否小于門限，若小于門限，則DEM模型匹配成功，進入步驟6，否則重新設定成像時刻目標點高程值Iitl的值，并返回步驟4;
[0011]步驟6:根據DEM匹配成功時的實際高程值h，根據主衛(wèi)星軌道參數(shù)、主衛(wèi)星位置矢量S1，通過前向地理編碼方法計算目標點的笛卡爾坐標；
[0012]步驟7:根據步驟6得到的目標點的笛卡爾坐標，以及從衛(wèi)星軌道參數(shù)，采用后向地理編碼計算目標點在從圖像中的坐標，并由此獲得目標點在成像時刻所對應的從衛(wèi)星的位置矢量S2 ；
[0013]步驟8:根據主衛(wèi)星的位置S1、從衛(wèi)星的位置S2以及目標點的笛卡爾坐標，計算目標點對主從天線的波程差，得到干涉相位值。
[0014]由于星載SAR成像幾何在局部范圍內變化緩慢，通過插值生成多項式系數(shù)能夠以極小的相位精度損失換來計算復雜度的進一步降低。
【具體實施方式】
[0015]為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0016]本發(fā)明提供了一種干涉相位仿真方法方法，包括:
[0017]步驟1:分別利用設定的η個假定高程V1-Vn，生成主衛(wèi)星雷達圖像坐標系中柵格點的地理坐標系中的前向地理編碼多項式系數(shù)Ic1J和{dk}，其中，
ζ = cO + C\K,l "* cJt01
[0018]^’ ，U，ξ )為柵格點對應的經緯度值，
ξ = d0+ l.dnh^
I < I < η ;
[0019]步驟2:根據目標點的主衛(wèi)星雷達圖像坐標計算成像時刻的主衛(wèi)星位置矢量S1 ；
[0020]步驟3:設定成像時刻目標點高程值Iitl的值；
[0021]步驟4:通過步驟I得到的前向地理編碼多項式系數(shù){ck}和{dk}，得到高程值Iltl對應的目標點的地理坐標系中的經緯度值((ο，ξ。)；
[0022]步驟:5:對DEM模型h = zU，ξ)進行內插，得到目標點對應的經緯度值U。，10)在DEM模型中的實際高程值h，并判斷實際高程值h和設定高程值Iitl之差是否小于門限，若小于門限，則DEM模型匹配成功，進入步驟6，否則重新設定成像時刻目標點高程值Iitl的值，并返回步驟4;
[0023]步驟6:根據DEM匹配成功時的實際高程值h，根據主衛(wèi)星軌道參數(shù)、主衛(wèi)星位置矢量S1，通過前向地理編碼方法計算目標點的笛卡爾坐標；
[0024]步驟7:根據步驟6得到的目標點的笛卡爾坐標，以及從衛(wèi)星軌道參數(shù)，采用后向地理編碼計算目標點在從圖像中的坐標，并由此獲得目標點在成像時刻所對應的從衛(wèi)星的位置矢量S2 ；
[0025]步驟8:根據主衛(wèi)星的位置S1、從衛(wèi)星的位置S2以及目標點的笛卡爾坐標，計算目標點對主從天線的波程差，得到干涉相位值。
[0026]綜上所述，本發(fā)明提供一種干涉相位仿真方法，根據星載SAR成像幾何在局部范圍內變化緩慢的現(xiàn)象，通過將星載SAR測繪帶內成像幾何規(guī)律等效為η階多項式描述的目標點的地理坐標系中的經緯度值隨高程值的變化規(guī)律，生成多項式系數(shù)，能夠以極小的相位精度損失換來計算復雜度的進一步降低，簡化地理編碼的運算過程，提高了運算效率，節(jié)約了運算時間。
[0027]最后應說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換，而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。
【權利要求】
1.一種一種干涉相位仿真方法，其特征在于，所述方法包括: 步驟1:分別利用設定的η個假定高程Vi...Vn，生成主衛(wèi)星雷達圖像坐標系中柵格點的地理坐標系中的前向地理編碼多項式系數(shù){ck}和{dk}，其中，
ζ = cO + c\hi,l ^ ^ Cn\ J \’ ，( ζ，ξ )為柵格點對應的經緯度值，I彡I彡η ; ξ = d0+ ?/ H I.^n^0j 步驟2:根據目標點的主衛(wèi)星雷達圖像坐標計算成像時刻的主衛(wèi)星位置矢量S1 ； 步驟3:設定成像時刻目標點高程值Iitl的值； 步驟4:通過步驟I得到的前向地理編碼多項式系數(shù){ck}和{dk}，得到高程值Iltl對應的目標點的地理坐標系中的經緯度值(^0，ξ。)； 步驟:5:對DEM模型h = ζ ( ζ，ξ)進行內插，得到目標點對應的經緯度值U C1, ξ J在DEM模型中的實際高程值h，并判斷實際高程值h和設定高程值Iitl之差是否小于門限，若小于門限，則DEM模型匹配成功，進入步驟6，否則重新設定成像時刻目標點高程值Iltl的值，并返回步驟4; 步驟6:根據DEM匹配成功時的實際高程值h，根據主衛(wèi)星軌道參數(shù)、主衛(wèi)星位置矢量S1，通過前向地理編碼方法計算目標點的笛卡爾坐標； 步驟7:根據步驟6得到的目標點的笛卡爾坐標，以及從衛(wèi)星軌道參數(shù)，采用后向地理編碼計算目標點在從圖像中的坐標，并由此獲得目標點在成像時刻所對應的從衛(wèi)星的位置矢量S2 ； 步驟8:根據主衛(wèi)星的位置S1、從衛(wèi)星的位置S2以及目標點的笛卡爾坐標，計算目標點對主從天線的波程差，得到干涉相位值。
【文檔編號】G01S7/02GK104267378SQ201410539149
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月27日 優(yōu)先權日:2014年9月27日
【發(fā)明者】勵盼攀 申請人:勵盼攀