分布式卫星干涉仪论文-郭交

分布式卫星干涉仪论文-郭交

导读:本文包含了分布式卫星干涉仪论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:数字高程模型,干涉合成孔径雷达,分布式卫星,预滤波

分布式卫星干涉仪论文文献综述

郭交[1](2011)在《分布式卫星干涉合成孔径雷达信号处理关键技术研究》一文中研究指出获取地球表面的高精度数字高程模型(Digital Elevation Model, DEM),在军事应用以及国民经济建设方面都具有重要的意义。干涉合成孔径雷达(Interfero-metric Synthetic Aperture Radar, InSAR)在生成数字高程模型方面具有巨大的潜力和广阔的应用前景,以分布式卫星为平台,能够快速高效、大范围地获取地球表面的DEM,完成全球测绘,具有其它测量手段无法比拟的优势。本论文以分布式卫星InSAR获取地球表面数字高程模型为主线,重点研究了分布式卫星InSAR信号处理的几个关键技术。全文总体上分为两个部分:第一部分主要研究了单基线分布式卫星InSAR技术,对于普通地形,利用传统的单基线InSAR能够有效地获取这些区域的DEM。然而,对于复杂地形(例如坡度较大的局部区域、山谷和悬崖等),由于存在严重的相位欠采样和高程层迭效应,使这些区域成为单基线InSAR测绘的“盲区”,而多基线InSAR技术是解决此问题的一项关键技术,因此论文第二部分主要针对多基线分布式卫星InSAR技术展开了研究。本文的主要工作概括如下:1.提出了一种基于相同方位角的方位向预滤波方法。InSAR处理要求用于干涉的SAR图像之间具有很高的相干性,相干性直接决定DEM的高程测量精度。针对空间基线(包括垂直航向基线和沿航向基线)引入的去相干因素,通过对回波数据进行距离向和方位向预滤波处理,能够有效提高SAR图像之间的相干性。我们在对InSAR成像的几何关系和信号模型详细分析的基础上,揭示了雷达回波之间具有相干性的本质,针对方位向预滤波处理,提出在方位向只有具有相同方位角的空间采样位置接收到的雷达回波才具有相干性,能够用于后续的相干干涉处理,并在此基础上提出了一种基于相同方位角的方位向预滤波方法,通过计算机仿真验证了此方法的有效性。2.提出了基于粗DEM的SAR图像配准—干涉相位滤波算法。SAR图像配准和干涉相位滤波是InSAR处理中的两大步骤。一方面,InSAR处理要求SAR图像之间的配准精度很高,但实际处理中由于逐点精配准要求的计算量巨大,传统的图像配准算法都是生成少量的控制点,利用一定准则求取控制点的二维偏移量,再通过一定的模型拟合获得整幅二维图像中每个像素的偏移量。但是对于高程起伏剧烈的地形,或者大幅图像进行配准时,通过简单的多项式拟合求取偏移量会引入较大的误差。另一方面,干涉相位滤波算法总是假定滤波窗口内的样本点满足独立同分布的假设,然而实际中受地形起伏的影响,滤波窗口内的样本点不可能严格满足独立同分布的假设,导致滤波结果偏离真实值。针对上述问题,我们的思路是充分利用已有的粗DEM来提高SAR图像配准和干涉相位滤波的性能,并大大减少运算量。在SAR图像配准中,首先利用粗DEM完成对SAR图像中的每一像素的定位,然后在SAR图像中逐点求取每个像素的二维配准偏移量,从而完成整幅SAR图像的配准。在干涉相位滤波中,为了使滤波窗口内的样本数尽量满足独立同分布,我们利用已知的粗DEM对干涉相位图中的地形信息进行统一补偿,以获取更多的独立同分布样本。3.研究了联合单航过和多航过InSAR数据的处理方法。对于坡度平缓的地形,利用单基线InSAR生成的DEM,其精度已经足够,但对于高复杂地形的DEM测绘,则需要利用多基线InSAR技术。在实际中,利用现有的单基线InSAR系统对同一地区进行多次航过重复观测,是一种现实可行的获取多基线InSAR数据的途径。针对以单基线InSAR多次航过获取的多基线干涉数据,我们研究了多次航过之间的干涉基线估计方法和基于干涉相位图的图像配准方法。在干涉基线估计方法中,首先对多次航过的数据分别进行精确的SAR成像、图像配准和干涉相位滤波处理,然后联合两次单航过的相位图对局部高相干区域进行稳健的多基线相位解缠,获得对应目标点的高程信息,最后结合多次航过间的干涉图对多次航过的干涉基线进行解模糊和估计。在干涉相位图的配准方法中,对单航过生成对应的干涉相位图进行配准,而不是直接配准SAR图像,从而避免了多航过SAR图像之间相干性较低导致配准难度大的问题。4.提出了一种利用多基线InSAR技术恢复高程层迭区域高程信息的方法。首先研究了在传统窄带阵模型假设条件下利用多基线InSAR解决高程层迭问题的方法,并指出随着SAR图像分辨率的提高和基线长度的增加,窄带阵模型并不完全适用于实际的星载InSAR系统,在此基础上提出了更加符合实际情况的宽带阵模型,并针对此模型提出了两种解决方案,即地形搜索的方法和联合距离像素处理方法,减小甚至消除了层迭的多个地面目标回波包络未完全配准带来的影响,提高了高程估计的稳健性。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2011-04-01)

余慧,王岩飞,耿旭朴,闫鸿慧[2](2010)在《分布式卫星干涉SAR测速误差分析》一文中研究指出在应用分布式卫星干涉SAR进行地面运动目标检测(GMTI)时,由于卫星群的绕飞运动,各小卫星的航迹不完全平行,速度矢量存在差异,导致沿航迹干涉基线长度随时间不断变化,从而影响干涉相位图,带来测速误差和目标定位误差。针对此问题,该文分析了分布式卫星群的实际轨道情况,建立了由基线长度变化导致的测速误差模型,提出了两种可有效消除此误差从而提高测速精度的信号处理方法。最后进行了计算机仿真实验,实验结论证实了文中所提出方法的有效性与准确性。(本文来源于《电子与信息学报》期刊2010年06期)

徐爱民[3](2009)在《分布式卫星干涉仪轨道设计》一文中研究指出分布式卫星干涉仪以卫星编队方式实现对地观测,编队卫星由多个收集器和一个汇集器组成,多个收集器收集来自观测目标的光波,反射到汇集器上进行实时干涉,由汇集器对干涉条纹进行处理提取幅度和相位信息,并采用一定的图像重构算法,恢复出观测目标的图像,实现对地成像。分布式卫星干涉仪形成干涉测量时对编队卫星有严格的几何限制条件,同时,分布式卫星干涉仪在地球环境下受到地球轨道环境作用力限制。分布式卫星干涉仪轨道设计的任务是分析地球轨道环境下如何满足干涉测量对卫星编队提出的几何限制条件。为此,本文开展了以下几个方面的研究:1.卫星编队概念、应用优势,应用卫星编队实现干涉测量的研究现状,以及分布式卫星干涉仪的主要研究内容。2.分布式干涉仪的基本原理,以及分布式干涉仪对干涉模式、测量基线、成像方式、编队构形和星间测量精度的要求。3.指出了卫星编队相对运动C-W方程的局限性,分析了目前存在的主要卫星编队相对运动模型,并提出了卫星编队相对运动模型精度度量和非线性度量理论,提出了相对运动模型新的非线性度量指标,应用这一指标对主要的卫星编队相对运动模型进行了度量。4.提出了分布式卫星干涉仪的轨道设计方法,分析了分布式卫星干涉仪的编队卫星几何限制条件,并根据相对运动模型度量结果选择轨道根数差作为描述参数,建立编队卫星相对运动模型。结合编队卫星的几何限制条件和相对运动模型,分析了编队卫星的轨道参数约束条件,对分布式卫星干涉仪的轨道进行了设计。5.分析了近似地球静止轨道的卫星运动特点,指出了地球静止轨道下的卫星编队实现方法,并对地球静止轨道下的分布式卫星干涉仪的轨道进行了设计。6.分析了J2摄动短周期项对干涉测量的影响,指出J2摄动短周期项会引起干涉测量u-v谱的缺失。(本文来源于《解放军信息工程大学》期刊2009-06-30)

黄海风,梁甸农[4](2007)在《分布式卫星干涉测高系统编队构形优化设计方法》一文中研究指出分布式卫星干涉合成孔径雷达(InSAR)编队构形设计是系统总体设计的关键问题。从系统测高性能优化角度出发,提出分布式InSAR编队优化设计一般方法,将其概括为求解一个优化问题,以主星带辅星群体制分布式InSAR为例建立目标函数,针对其星载双站、斜视、空间基线等特点建立测高精度与辅星轨道根数的关系,基于近似的相对运动数学模型对该优化问题进行简化,并采用遗传算法求解。在此基础上,对多颗卫星组成编队以提高系统测高性能提出了一种多星编队设计方法。仿真分析表明,经优化得到的编队测高性能要优于干涉车轮和钟摆编队,该结果验证了优化设计方法的有效性和正确性。(本文来源于《航空学报》期刊2007年05期)

分布式卫星干涉仪论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

在应用分布式卫星干涉SAR进行地面运动目标检测(GMTI)时,由于卫星群的绕飞运动,各小卫星的航迹不完全平行,速度矢量存在差异,导致沿航迹干涉基线长度随时间不断变化,从而影响干涉相位图,带来测速误差和目标定位误差。针对此问题,该文分析了分布式卫星群的实际轨道情况,建立了由基线长度变化导致的测速误差模型,提出了两种可有效消除此误差从而提高测速精度的信号处理方法。最后进行了计算机仿真实验,实验结论证实了文中所提出方法的有效性与准确性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

分布式卫星干涉仪论文参考文献

[1].郭交.分布式卫星干涉合成孔径雷达信号处理关键技术研究[D].西安电子科技大学.2011

[2].余慧,王岩飞,耿旭朴,闫鸿慧.分布式卫星干涉SAR测速误差分析[J].电子与信息学报.2010

[3].徐爱民.分布式卫星干涉仪轨道设计[D].解放军信息工程大学.2009

[4].黄海风,梁甸农.分布式卫星干涉测高系统编队构形优化设计方法[J].航空学报.2007

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