多基线机载SAR联合相位定标两步法
2018-11-22贺文杰朱建军付海强王会强
贺文杰,朱建军,付海强,王会强
(中南大学 地球科学与信息物理学院, 湖南 长沙 410083)
在机载SAR系统中,由于飞机平台在飞行过程中受气流摄动影响,会产生轨迹偏离和姿态变化等运动误差。这种运动误差的补偿通常依赖于飞机的导航定向定位系统(POS),通过记录实时成像的位置参数及姿态参数,在成像过程中对SAR影像进行运动补偿[1]。然而,现有导航设备精度指标无法满足运动补偿精度的需求,导致运动补偿后的SAR影像仍包含残余运动误差(Residual Motion Errors,RME)。它会造成SAR影像出现散焦及相位波动[3],其在雷达视线方向投影产生的相位误差信号,如果不加以定标校正,将直接掩盖掉观测对象的细节相位信号,从而影响后续数据处理及相关应用。
传统的RME估计方法可分为两类[2]:一类利用子视SAR影像对应的RME不同,从子孔径的干涉相位中估计RME。包括Bullock[4-5]等提出的双天线数据估计RME的方法,利用干涉对配准误差估计RME的方法[7-8],以及Reigber[6,9]提出的多斜视子孔径估计RME方法等。另一类基于单景SAR影像,利用自聚焦的方法估计RME。包括Cantalloube[10]提出的利用孤立点目标进行相位跟踪估计RME,Macedo[11]提出的改进相位曲率自聚焦方法(Weighted Phase Curvature Autofocus,WPCA),及钟雪莲[12]提出的MTPT(Multi-squint Technique with Point Targets)方法等。但前一类通过子孔径干涉相位估计RME的方法不适用于非线性程度较高的RME。后一类方法算法需要SAR影像包含高信噪比散射目标,大大缩小了该方法的适用范围。随着SAR系统的发展,多基线SAR系统由于能提供多余观测,丰富成像信息等优点,已成为主流发展趋势。但是,由于不同影像包含不同的RME,在利用多基线SAR数据协同解算之前,必须对相位进行定标处理。……
