机载毫米波三基线InSAR技术PDF电子书下载

第1章 概论 1

1.1研究意义 1

1.2国外研究现状 1

1.2.1机载毫米波SAR 1

1.2.2机载毫米波InSAR 2

1.2.3星载毫米波InSAR 2

1.3国内研究现状 3

1.4机载毫米波三基线InSAR原理样机飞行试验情况 4

1.5毫米波InSAR的应用方向 7

1.6本书的内容安排 8

参考文献 9

第2章 InSAR的基本原理和数据处理方法 11

2.1引言 11

2.2 InSAR基本概念 11

2.3 InSAR基本原理 12

2.4 InSAR数据处理流程 14

2.5 InSAR成像处理算法 15

2.5.1基于ECS的自动配准成像处理算法原理 16

2.5.2改进的基于ECS的自配准成像处理算法流程 17

2.6机载InSAR运动补偿方法 20

2.6.1双参考轨迹法 20

2.6.2改进型双参考轨迹法 25

2.6.3两种运动补偿方法的比较 26

2.7基于POS的机载InSAR数据处理 26

2.8小结 29

参考文献 29

第3章 机载毫米波InSAR多基线优化设计 32

3.1引言 32

3.2 InSAR几何模型 32

3.3 InSAR高程模糊 34

3.4毫米波InSAR相位解缠 34

3.4.1单基线相位解缠 34

3.4.2多基线相位解缠 36

3.5基于中国余数定理的机载毫米波InSAR三基线优化设计 36

3.5.1中国余数定理 36

3.5.2基于中国余数定理的三基线相位解缠方法 37

3.5.3相位噪声的影响分析 39

3.5.4基线构型误差的影响分析 42

3.5.5机载毫米波InSAR的三基线构型优化设计 44

3.6基于倒数互质关系的多基线构型研究 46

3.6.1理论分析 46

3.6.2三维棋盘空间的解释 47

3.6.3基于倒数互质的三基线InSAR设计范例 48

3.7小结 49

参考文献 49

第4章 机载毫米波三基线InSAR原理样机系统设计 51

4.1引言 51

4.2系统方案设计 51

4.2.1基线构型 51

4.2.2工作模式 51

4.2.3系统组成 52

4.3系统参数设计和分析 53

4.3.1系统带宽 54

4.3.2作用距离 54

4.3.3测绘幅宽 54

4.3.4采样点数和数据率 55

4.3.5接收机动态范围和增益 55

4.3.6相位噪声的影响分析 56

4.3.7高程测量精度分析 57

4.3.8不模糊高程分析 60

4.4硬件设计与实现 60

4.4.1天线 60

4.4.2矩阵开关 60

4.4.3收发子系统 62

4.4.4数据采集和记录器 66

4.4.5稳定平台 66

4.4.6位置和姿态测量系统 67

4.5数据处理 68

4.5.1运动补偿和成像处理 68

4.5.2干涉相位解缠和滤波 68

4.6小结 70

参考文献 70

第5章 毫米波三基线InSAR系统误差地面校正和信号分析 72

5.1引言 72

5.2系统描述 72

5.3系统误差校正方案 74

5.3.1距离向幅相误差提取 74

5.3.2距离向幅相误差校正 75

5.3.3通道间幅相误差校正 76

5.4系统误差校正后的信号分析 76

5.4.1脉冲压缩处理 76

5.4.2通道间干扰分析 77

5.4.3系统相位稳定性 78

5.4.4慢时间频谱分析 79

5.4.5幅相一致性分析 79

5.5地面测试试验 80

5.6实际飞行数据处理结果 82

5.7小结 83

参考文献 83

第6章 毫米波三基线InSAR系统参数飞行估计和校正 84

6.1引言 84

6.2三基线InSAR高程测量模型 85

6.3基于敏感度方程的系统误差分析 88

6.4系统误差粗估计 92

6.4.1基于机械参考的横滚角、俯仰角和偏航角安装偏置误差检查 93

6.4.2基于多普勒中心频率的误差估计 95

6.4.3系统斜距误差估计 98

6.4.4基线倾角误差和干涉初相粗估计 99

6.5系统误差精估计 99

6.5.1基于敏感度方程的干涉定标算法 100

6.5.2基于最优化模型的三基线联合定标算法 101

6.6毫米波三基线InSAR系统参数飞行估计和校正处理流程 104

6.7实际数据处理 104

6.7.1基于多普勒中心频率的误差估计 104

6.7.2地面特征点的选取和斜距误差估计 106

6.7.3基线倾角和干涉初相粗估计 107

6.7.4基于最优化模型的三基线联合校正处理 112

6.8小结 117

参考文献 117

第7章 毫米波三基线InSAR的相位解缠及其高程反演 120

7.1引言 120

7.2三基线相位解缠绕基本原理 120

7.3基于聚类分析的三基线相位解缠绕方法 121

7.3.1三基线的聚类分析 121

7.3.2三基线相位解缠方法 122

7.4仿真数据处理 124

7.5实际数据处理 128

7.6小结 131

参考文献 131

第8章 基于BP算法和时变基线的机载InSAR数据处理 133

8.1引言 133

8.2传统机载InSAR数据处理中的问题 133

8.2.1波束中心近似导致的相位误差 135

8.2.2地形高程未知导致的相位误差 136

8.2.3相位误差数值分析 137

8.3基于BP算法和时变基线的InSAR数据处理方法 139

8.3.1 BP成像算法 139

8.3.2基于BP算法的干涉处理模型 140

8.3.3时变基线干涉处理方法 142

8.3.4干涉处理流程 143

8.3.5适用条件 144

8.4仿真试验 144

8.5实际数据处理 148

8.6小结 151

参考文献 152

第9章 机载InSAR图像数据压缩 154

9.1引言 154

9.2机上信号处理方法 155

9.2.1机上数据压缩方法 155

9.2.2机上信号处理流程 155

9.3数据压缩性能的评价方法 156

9.4仿真数据处理结果及压缩性能分析 157

9.5实际数据处理结果及其压缩性能分析 160

9.6小结 162

参考文献 162

第10章 基于压缩感知的InSAR成像处理 163

10.1引言 163

10.2 InSAR信号稀疏性 164

10.2.1 InSAR几何与信号稀疏性 164

10.2.2基于CS理论的稀疏重建 166

10.3信号处理方法 166

10.4试验和处理结果 169

10.4.1试验描述和评价准则 169

10.4.2一维数据仿真试验 171

10.4.3圆锥数据仿真试验 171

10.4.4实际数据处理结果 176

10.5小结 178

参考文献 178

第11章 机载Ka/L双波段InSAR植被高度测量系统分析 181

11.1引言 181

11.1.1极化干涉估计植被高度存在的主要问题 181

11.1.2基于Ka/L双频InSAR的植被高度测量方法 183

11.2机载Ka/L双频InSAR植被高度测量系统方案设计 184

11.2.1信号处理流程 184

11.2.2系统组成和布局 185

11.2.3发射机和天线的形式 186

11.3系统参数分析 186

11.3.1工作带宽和频率选择 187

11.3.2天线参数 187

11.3.3作用距离和幅宽分析 188

11.3.4基线设计和高程模糊分析 188

11.4系统性能分析 189

11.4.1高程测量精度分析 189

11.4.2 L波段全极化干涉获取DTM的高程精度分析 190

11.4.3植被高度估计精度分析 192

11.5小结 194

参考文献 194