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《北京交通大学》 2011年
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机载干涉SAR定标方法试验研究

梁菲  
【摘要】:本文以机载干涉SAR系统干涉参数定标为研究对象。研究机载InSAR的测图几何原理、InSAR定标理论基础、InSAR重建DEM的基本原理及数据处理流程,掌握了如何提高机载InSAR生成高精度DEM的关键技术。在此基础上,对干涉参数的定标方法和定标模型等关键问题进行理论分析和试验研究,对干涉定标技术进行了探讨。 基于机载InSAR的测量原理,介绍了机载InSAR摄影测量中常用的坐标系,并给出了部分坐标系之间的转换关系。从干涉SAR的基本方程入手,充分利用干涉SAR的基本测量值,在球形地球和球面电磁波模型基础上,推导出了比现有算法更精确的机载干涉SAR三维重建模型的直接解析算法,并给出了平面和高程的定标模型。 针对定标模型,求解出地面目标位置关于各个干涉参数的偏导数,构成干涉敏感度方程。通过对敏感度分析,可以定量考察干涉参数变化对干涉性能的影响,同时干涉敏感度方程也是干涉SAR系统优化设计和定标的重要工具。文中采用了模拟数据进行干涉定标试验,根据定标结果分析了各个干涉参数对地面目标位置的敏感度,分析得到在干涉相位和干涉参数精度一定的情况下,可以通过在定标场中合理布设角反射器的方法来提高定标精度。 针对敏感度干涉定标方法中可能存在的收敛不稳定和敏感度模型固有的病态问题,介绍了基于遗传算法的干涉定标方法。该方法采用优化搜索算法在高维系统干涉参数误差空间内,按照一定规则进行搜索求解,直接获取到定标结果。文中用相同的模拟数据,采用敏感度和遗传算法两种定标方法进行定标,对其定标结果进行了对比分析。 本文在山西省长治市进行外业定标飞行试验,获取试验数据,地面控制点采用GPS测量。在干涉SAR定标理论的基础上,给出了一些定标器的布放规则,使定标算法的结果达到最优。文中采用敏感度和遗传算法对本次获取的数据进行定标,分析定标结果。
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TN959.73

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