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《武汉大学》 2009年
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稀少(无)控制条件下机载SAR高精度定位技术研究

岳昔娟  
【摘要】:合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)具有全天时、全天候、穿透性等特点,已成为当前测绘困难地区数据获取和测图的重要手段。机载SAR系统具有实时获取与处理、机动灵活等特点,可依据用户需求获取大比例尺、高分辨率、高精度SAR数据,因此越来越得到各国研究者的关注,机载SAR影像精确定位随之成为SAR数据处理技术的研究重点和热点。 传统的机载SAR影像定位方法需采用大量控制点,距离大面积、稀少控制区域地形测绘的应用需求还有较大差距,亟待解决稀少(无)地面控制条件下的机载SAR测图问题。本文从分析SAR影像几何特点入手,重点研究机载SAR误差源及其影响、稀少控制条件下机载SAR区域网平差、无控制条件下的机载SAR影像主动定位模型,实现复杂地形、大面积、稀少(无)控制点条件下的机载SAR影像高精度定位,提高困难地区测图精度和效率。 本文的主要研究内容和主要贡献: 1.分析了机载SAR定位模型。从SAR影像的几何特点和几何变形因素出发,分析了SAR影像与光学影像几何特性差异及机、星载SAR的区别;研究了机载SAR定位的原理及流程,并对机载SAR影像的定位模型及各定位模型的适用情况和优缺点进行了分析、比较。 2.设计了机载多波段多极化干涉SAR测图系统关键技术指标。研究了影响干涉测量精度的因素及其引起的误差,并对机载多波段多极化干涉SAR测图系统X波段干涉SAR传感器的基线长度进行了设计,为飞机改装提供了关键技术指标。 3.研究了复杂地形条件下的机载SAR航线设计方案。重点分析了SAR影像产生阴影的原因及影响阴影大小的因素,研究了机载SAR影像去除阴影的方案:加大重叠度、双向成像、垂直方向成像,定量分析了各种方法去除阴影的效果,并对横断山脉地区各种地形引起的阴影及可采用的消除方法进行了分析,对此地区进行了机载SAR航线设计。 4.提出了稀少控制条件下机载SAR区域网平差模型。该模型采用了基于投影差改正的多项式法和基于F.Leberl构像模型的多片联合平差算法,可适用于不同侧视方向、不同航高、不同分辨率的多景SAR影像。根据多片联合平差模型,设计了相应的软件,进行了试验和方法改进,验证了该方法可用于平地、丘陵地区1:1万测图的区域网平差。 5.提出了无控制条件下的机载SAR影像主动定位模型。研究了定位定向系统(Position and Orientation System, POS)数据处理的方法,包括天线动态偏心改正和雷达相位中心插值;提出了在无控制点情况下基于POS高精度位置和姿态数据的机载SAR高精度定位方法。试验验证了在无控制点情况下,此模型可用于1:5万测图。 6.提出了稀少控制条件下机载SAR多航带区域网联合地理编码模型。研究了机载SAR多航带区域网联合地理编码算法,包括航带粗定位、机载SAR多航带区域网平差和航带精定位,并提出了机载SAR多航带区域网控制点布设方案。
【学位授予单位】:武汉大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:P237

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 王宁娜;机载InSAR独立模型法DEM区域网平差技术研究[D];中国测绘科学研究院;2011年
2 韦倩;SAR/InSAR高精度快速定位方法研究[D];西安电子科技大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张继贤,张永红,林宗坚;SPOT影像像点位移的研究[J];测绘科学;2000年01期
2 张继贤,杨明辉,黄国满;机载合成孔径雷达技术在地形测绘中的应用及其进展[J];测绘科学;2004年06期
3 黄国满,郭建坤,赵争,肖洲,仇春平,吕京国;SAR影像多项式正射纠正方法与实验[J];测绘科学;2004年06期
4 刘军;张永生;王冬红;徐卫明;;POS AV510-DG系统外方位元素的计算方法[J];测绘技术装备;2004年04期
5 岳焕印,郭华东,王长林,阎福礼;利用ERS-1/2重轨干涉SAR数据提取DEM及其精度分析[J];测绘通报;2001年08期
6 王冬红,刘军,张莉;基于F.Leberl改进模型的星载SAR影像精纠正[J];测绘通报;2005年10期
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10 朱彩英,蓝朝桢,徐青,王劲峰,池天河;GPS支持下的机载SAR遥感图像无控制准实时地理定位[J];测绘学报;2003年03期
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2 李鑫慧;INSAR-DEM地学编码方法的研究[D];武汉大学;2003年
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【共引文献】
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10 杜子涛;颜树强;杨小明;王德军;任海峰;;基于TM影像的内蒙古奈曼旗土地利用/覆被变化分析[J];安徽农业科学;2011年21期
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2 吴述龙;操礼年;明红莲;;上海虹桥国际机场空域飞行障碍物测量方法探讨[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
3 谢友鹏;曹黎云;;苏通大桥钢箱梁质量控制技术研究[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
4 王继;王训霞;;利用Landsat5 TM6数据进行城市热岛效应分析[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
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6 季铮;张剑清;詹总谦;;基于特征不变量的目标识别定位方法研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 聂建亮;程传录;蒋光伟;;顾及有色噪声的动态精密单点定位[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S03精密定轨与精密定位[C];2012年
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9 董洋洋;高鹏飞;吴倩;;实时非差精密单点定位精度分析[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S03精密定轨与精密定位[C];2012年
10 朱庆林;赵振维;林乐科;董翔;;单站地基GPS实时估计对流层天顶延迟[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S08卫星导航模型与方法[C];2012年
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4 丁凯;基于随机模型的IGS台站高精度解算及其时间序列分析[D];山东科技大学;2010年
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10 解斐斐;UAV城市高质量DOM制作方法研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
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1 张继贤,张永红,林宗坚;SPOT影像像点位移的研究[J];测绘科学;2000年01期
2 张继贤,杨明辉,黄国满;机载合成孔径雷达技术在地形测绘中的应用及其进展[J];测绘科学;2004年06期
3 黄国满,郭建坤,赵争,肖洲,仇春平,吕京国;SAR影像多项式正射纠正方法与实验[J];测绘科学;2004年06期
4 张过;李贞;;基于RPC的TerraSAR-X影像立体定向平差模型[J];测绘科学;2011年06期
5 刘军;张永生;王冬红;徐卫明;;POS AV510-DG系统外方位元素的计算方法[J];测绘技术装备;2004年04期
6 王冬红,刘军,张莉;基于F.Leberl改进模型的星载SAR影像精纠正[J];测绘通报;2005年10期
7 曹敏;史照良;沈泉飞;;ALOS影像在土地覆被分类中最佳波段选取的研究[J];测绘通报;2008年09期
8 朱彩英,蓝朝桢,徐青,王劲峰,池天河;GPS支持下的机载SAR遥感图像无控制准实时地理定位[J];测绘学报;2003年03期
9 袁修孝;付建红;楼益栋;;基于精密单点定位技术的GPS辅助空中三角测量[J];测绘学报;2007年03期
10 黄国满;张继贤;赵争;燕琴;;机载干涉SAR测绘制图应用系统研究[J];测绘学报;2008年03期
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1 王青松;星载干涉合成孔径雷达高效高精度处理技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
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1 刘洋涛;基于实测数据的机载SAR成像技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
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8 汤宏权;基于合成孔径雷达图像的目标跟踪与识别[D];中南大学;2009年
【二级引证文献】
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1 黄国满;杨书成;王宁娜;张继贤;赵争;;稀少控制下机载InSAR区域网联合地理编码方法[J];测绘学报;2013年03期
【二级参考文献】
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9 张永红,张继贤,林宗坚,高武俊;地形引起的雷达辐射畸变及其校正[J];测绘科学;2002年04期
10 张继贤,杨明辉,黄国满;机载合成孔径雷达技术在地形测绘中的应用及其进展[J];测绘科学;2004年06期
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1 朱翔;像控困难地区的自主高分辨率卫星影像空间定位研究[D];吉林大学;2014年
2 贺少帅;高分辨率卫星影像快速几何纠正研究[D];中南大学;2009年
3 王凤;基于无人飞行器航测影像区域网平差及DEM自动生成[D];北京建筑工程学院;2012年
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7 王宁娜;机载InSAR独立模型法DEM区域网平差技术研究[D];中国测绘科学研究院;2011年
8 张恒;国产POS与SWDC-4A集成检校的研究[D];西南交通大学;2013年
9 张彤;交会图形强度加权的嫦娥一号三线阵影像光束法平差[D];中国地质大学(北京);2013年
10 赵帅;POS辅助空中三角测量技术现状及关键问题研究[D];西安科技大学;2012年
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