一种干涉相位仿真方法
【专利摘要】本发明提供一种干涉相位仿真方法，根据星载SAR成像几何在局部范围内变化缓慢的现象，通过将星载SAR测绘带内成像几何规律等效为n阶多项式描述的目标点的地理坐标系中的经纬度值随高程值的变化规律，生成多项式系数，能够以极小的相位精度损失换来计算复杂度的进一步降低，简化地理编码的运算过程，提高了运算效率，节约了运算时间。
【专利说明】一种干涉相位仿真方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及干涉相位图仿真领域，特别涉及一种干涉相位仿真方法。
【背景技术】
[0002]干涉相位的模拟是基于干涉相位与两次成像的路径差的比例关系来进行的。在已知DEM数据以及卫星轨道参数的前提下，干涉相位仿真的关键在于寻找目标点在雷达成像时刻的主从卫星的位置、以及地理坐标位置之间三者之间的对应点，从而可根据路径差及雷达波长求出干涉相位。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明提供一种新的干涉相位仿真方法，通过将星载SAR测绘带内成像几何规律等效为η阶多项式描述的目标点的地理坐标系中的经纬度值随高程值的变化规律，从而简化地理编码的运算过程，提高了运算效率，节约了运算时间。
[0004]本发明提供了一种干涉相位仿真方法，包括:
[0005]步骤1:分别利用设定的η个假定高程V1-Vn，生成主卫星雷达图像坐标系中栅格点的地理坐标系中的前向地理编码多项式系数Ic1J和{dk}，其中，
C = C0 + ClIto l H 1- cnh。ι
[0006]^’，U，ξ )为栅格点对应的经纬度值，
ξ = d0+ CilPi0 Ii
I < I < η ;
[0007]步骤2:根据目标点的主卫星雷达图像坐标计算成像时刻的主卫星位置矢量S1 ；
[0008]步骤3:设定成像时刻目标点高程值Iitl的值；
[0009]步骤4:通过步骤I得到的前向地理编码多项式系数{ck}和{dk}，得到高程值hQ对应的目标点的地理坐标系中的经纬度值((ο，ξ。)；
[0010]步骤:5:对DEM模型h = zU，ξ)进行内插，得到目标点对应的经纬度值U。，10)在DEM模型中的实际高程值h，并判断实际高程值h和设定高程值Iitl之差是否小于门限，若小于门限，则DEM模型匹配成功，进入步骤6，否则重新设定成像时刻目标点高程值Iitl的值，并返回步骤4;
[0011]步骤6:根据DEM匹配成功时的实际高程值h，根据主卫星轨道参数、主卫星位置矢量S1，通过前向地理编码方法计算目标点的笛卡尔坐标；
[0012]步骤7:根据步骤6得到的目标点的笛卡尔坐标，以及从卫星轨道参数，采用后向地理编码计算目标点在从图像中的坐标，并由此获得目标点在成像时刻所对应的从卫星的位置矢量S2 ；
[0013]步骤8:根据主卫星的位置S1、从卫星的位置S2以及目标点的笛卡尔坐标，计算目标点对主从天线的波程差，得到干涉相位值。
[0014]由于星载SAR成像几何在局部范围内变化缓慢，通过插值生成多项式系数能够以极小的相位精度损失换来计算复杂度的进一步降低。
【具体实施方式】
[0015]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0016]本发明提供了一种干涉相位仿真方法方法，包括:
[0017]步骤1:分别利用设定的η个假定高程V1-Vn，生成主卫星雷达图像坐标系中栅格点的地理坐标系中的前向地理编码多项式系数Ic1J和{dk}，其中，
ζ = cO + C\K,l "* cJt01
[0018]^’ ，U，ξ )为栅格点对应的经纬度值，
ξ = d0+ l.dnh^
I < I < η ;
[0019]步骤2:根据目标点的主卫星雷达图像坐标计算成像时刻的主卫星位置矢量S1 ；
[0020]步骤3:设定成像时刻目标点高程值Iitl的值；
[0021]步骤4:通过步骤I得到的前向地理编码多项式系数{ck}和{dk}，得到高程值Iltl对应的目标点的地理坐标系中的经纬度值((ο，ξ。)；
[0022]步骤:5:对DEM模型h = zU，ξ)进行内插，得到目标点对应的经纬度值U。，10)在DEM模型中的实际高程值h，并判断实际高程值h和设定高程值Iitl之差是否小于门限，若小于门限，则DEM模型匹配成功，进入步骤6，否则重新设定成像时刻目标点高程值Iitl的值，并返回步骤4;
[0023]步骤6:根据DEM匹配成功时的实际高程值h，根据主卫星轨道参数、主卫星位置矢量S1，通过前向地理编码方法计算目标点的笛卡尔坐标；
[0024]步骤7:根据步骤6得到的目标点的笛卡尔坐标，以及从卫星轨道参数，采用后向地理编码计算目标点在从图像中的坐标，并由此获得目标点在成像时刻所对应的从卫星的位置矢量S2 ；
[0025]步骤8:根据主卫星的位置S1、从卫星的位置S2以及目标点的笛卡尔坐标，计算目标点对主从天线的波程差，得到干涉相位值。
[0026]综上所述，本发明提供一种干涉相位仿真方法，根据星载SAR成像几何在局部范围内变化缓慢的现象，通过将星载SAR测绘带内成像几何规律等效为η阶多项式描述的目标点的地理坐标系中的经纬度值随高程值的变化规律，生成多项式系数，能够以极小的相位精度损失换来计算复杂度的进一步降低，简化地理编码的运算过程，提高了运算效率，节约了运算时间。
[0027]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
【权利要求】
1.一种一种干涉相位仿真方法，其特征在于，所述方法包括: 步骤1:分别利用设定的η个假定高程Vi...Vn，生成主卫星雷达图像坐标系中栅格点的地理坐标系中的前向地理编码多项式系数{ck}和{dk}，其中，
ζ = cO + c\hi,l ^ ^ Cn\ J \’ ，( ζ，ξ )为栅格点对应的经纬度值，I彡I彡η ; ξ = d0+ ?/ H I.^n^0j 步骤2:根据目标点的主卫星雷达图像坐标计算成像时刻的主卫星位置矢量S1 ； 步骤3:设定成像时刻目标点高程值Iitl的值； 步骤4:通过步骤I得到的前向地理编码多项式系数{ck}和{dk}，得到高程值Iltl对应的目标点的地理坐标系中的经纬度值(^0，ξ。)； 步骤:5:对DEM模型h = ζ ( ζ，ξ)进行内插，得到目标点对应的经纬度值U C1, ξ J在DEM模型中的实际高程值h，并判断实际高程值h和设定高程值Iitl之差是否小于门限，若小于门限，则DEM模型匹配成功，进入步骤6，否则重新设定成像时刻目标点高程值Iltl的值，并返回步骤4; 步骤6:根据DEM匹配成功时的实际高程值h，根据主卫星轨道参数、主卫星位置矢量S1，通过前向地理编码方法计算目标点的笛卡尔坐标； 步骤7:根据步骤6得到的目标点的笛卡尔坐标，以及从卫星轨道参数，采用后向地理编码计算目标点在从图像中的坐标，并由此获得目标点在成像时刻所对应的从卫星的位置矢量S2 ； 步骤8:根据主卫星的位置S1、从卫星的位置S2以及目标点的笛卡尔坐标，计算目标点对主从天线的波程差，得到干涉相位值。
【文档编号】G01S7/02GK104267378SQ201410539149
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月27日 优先权日:2014年9月27日
【发明者】励盼攀 申请人:励盼攀