机载合成孔径雷达干涉敏感度分析[1]VIP免费

机载合成孔径雷达干涉敏感度分析!彭海良"王彦平（中国科学院电子学研究所北京!"""#"）摘要采用视向量正交分解方法，在斜视干涉几何关系下，导出了机载干涉$%&目标三维高程重建的解析解，推导了干涉敏感度方程，并进行了详尽的敏感度分析。结果表明，利用导出的敏感度方程可以考察载机姿态测量偏差对干涉三维重建和多普勒频率估计的影响，弥补了目前敏感度分析的不足。关键词敏感度分析，机载干涉合成孔径雷达，斜视干涉模型，高程重建"引言在干涉$%&数据获取过程中，数据获取参数和名义参数之间往往存在偏差，这种偏差将直接影响’()的精度。应用敏感度方程可以对这种影响进行定量分析，并在干涉$%&系统设计中对关键参数进行优化设计，在定标中对关键参数进行校正，以提高生成’()的精度。敏感度方程已成为干涉$%&系统优化设计和干涉定标的重要工具。&*+,-./01等［!］给出了正侧视几何关系下的干涉敏感度方程，方程推导中同时采用了地球表面的平地模型和电磁波波前的平面波模型，稍后报道的文献中所应用的敏感度方程通常都引用这一结论［2，3］。平地模型在敏感度分析、干涉$%&系统设计和地形三维重建中引入的误差已引起了人们的关注，4-56-78*7［9］和&*807等［:］在敏感度分析中，引入地心笛卡儿坐标系，用向量描述干涉几何关系，但仍局限于正侧视的干涉几何关系，依然采用了平面波模型。目前，国内在干涉研究中采用的敏感度方程均直接引用了国外的相关结论［;<=］，而国外的敏感度方程仍局限于正侧视的干涉几何关系［!"，!!］。综上，目前的敏感度分析存在两方面的不足：一是方程推导中采用了电磁波波前的平面波模型；二是局限于正侧视的干涉几何关系。文献［!2］的研究结果表明，平面波模型在敏感度分析和三维高程重建中引入了较大的误差。本文在向量表述的斜视干涉几何关系下，采用球面波模型而放弃平面波模型，推导了敏感度方程，并进行了详尽的敏感度分析。!机载干涉$%&敏感度方程推导机载双天线干涉$%&的典型几何关系如图!所示［!3］。在几何关系描述中，引入全局坐标系!"!#!$和天线坐标系!%!"!&，分别如图!（>）和图!（?）所示，!"为载机飞行方向，!$为高程向，!#与!"、!$构成右手系；标准正交基!%!"!&参见文献［!9］。图!机载干涉$%&几何关系根据干涉$%&基本原理，目标的三维位置由联立方程组（!）@（3）的解给出。’!(!")!"#!!)!（!）!$%&’(2")!)!，"*（2）—A!—彭海良等：机载合成孔径雷达干涉敏感度分析!"男，!=3=年生，研究员；研究方向：微波遥感；联系人。（收稿日期：2""3<":