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星载合成孔径雷达图像目标定位研究

须海江  
【摘要】:星载合成孔径雷达作为主动式微波遥感器,具有成像范围广阔、全天候和穿透力强的优点,是现代雷达技术的重要发展方向之一。星载SAR在国土测量、作物估产、灾害评估、资源勘探等领域发挥着愈加重要的作用。 要充分有效地利用SAR图像于遥感应用的各个领域,往往需要对图像象素进行精确的地理定位;在图像的后处理过程中,为了保证图像的几何校准精度,以及为了从遥感影像中提取有效的制图信息等,均需要对其进行精确的地理定位。对象素的这种绝对定位的能力为实现在不需找参考点的情况下自动使SAR数据与其它类型遥感数据的配准提供可能,而且为配准和分块拼接来自不同时相、不同通道、不同传感器的多帧图像提供了必要的解决途径。 本论文分析和比较了多种遥感图像的定位方法后,指出了距离—多普勒(R-D)定位原理作为SAR图像象素绝对定位模型的优势。论文对SAR成像原理和几何模型方程进行理论分析的基础上,从理论上推导距离—多普勒(R-D)定位方程组,并且系统和深入研究了基于距离—多普勒理论的相对星下点位置定位法,该方法通过求取目标相对于星下点的位置来实现图像目标的定位。本文通过对实际Radarsat图像产品进行定位的试验中,具体研究实现该定位方法的细节,详细地阐述了该算法中所有参数的获取方法,提出了优化的解决方案,给出了计算流程,试验结果表明该算法本身有着较高的精度。最后,本论文分析了有关象素定位误差源,指出增加地球模型描述的精确性、改进星上处理器对星历数据的记录精度,将会进一步提高绝对定位精度。


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