干涉SAR数据处理技术
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摘要
合成孔径雷达(SAR)是一种主动式的对地观测系统,可安装在飞机、卫星等载体上,全天时、全天候对地实施观测,在军事和民用方面具有重要的应用价值。
随着成像雷达技术的发展,在合成孔径雷达的基础上发展了干涉合成孔径雷达(InSAR)。InSAR继承了SAR的全天候、大范围、有一定穿透能力的特点,能够对目标地面的三维地貌进行高精度成像。在环境监测、海洋观测、农作物估产、测绘和军事等方面有着广泛的应用。
本文主要进行了InSAR数据处理方面的研究工作。介绍了合成孔径雷达和干涉合成孔径雷达的工作原理及数据处理基本步骤。讨论了合成孔径雷达成像算法,干涉合成孔径雷达图像配准、降噪滤波以及干涉相位解缠绕等关键技术的相关算法。在深入讨论前人工作的基础上,结合实际需求,具体研究了大场景高分辨自适应分块图像配准算法,并通过数据验证了方法的有效性,为以后的实际应用做相应技术储备。
Synthetic Aperture Radar (SAR) is an active remote sensing system which can be aboarded on aircraft, satellite and other carriers with the advantages of all day and night and all-weather ability. In comparison with optical system, SAR has a unique advantage.
With the development of imaging radar technology, Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR) is an important development of SAR. InSAR inherits SAR’s all-weather, large-scale and a certain penetration characteristics. It can provide precise three-dimensional topography and has a wide range of applications in environmental monitoring, ocean observing, crop yield assessment, mapping and military.
In this dissertation, we first describe the basic principle and data processing flow of Synthetic Aperture Radar and Interferometric Synthetic Aperture Radar. Then we discuss the algorithms of Synthetic Aperture Radar imaging, Interferometric Synthetic Aperture Radar registrating, phase filtering and phase unwrapping, with emphasis on wide-swath and high-resolution image registration algorithm.
随着成像雷达技术的发展,在合成孔径雷达的基础上发展了干涉合成孔径雷达(InSAR)。InSAR继承了SAR的全天候、大范围、有一定穿透能力的特点,能够对目标地面的三维地貌进行高精度成像。在环境监测、海洋观测、农作物估产、测绘和军事等方面有着广泛的应用。
本文主要进行了InSAR数据处理方面的研究工作。介绍了合成孔径雷达和干涉合成孔径雷达的工作原理及数据处理基本步骤。讨论了合成孔径雷达成像算法,干涉合成孔径雷达图像配准、降噪滤波以及干涉相位解缠绕等关键技术的相关算法。在深入讨论前人工作的基础上,结合实际需求,具体研究了大场景高分辨自适应分块图像配准算法,并通过数据验证了方法的有效性,为以后的实际应用做相应技术储备。
Synthetic Aperture Radar (SAR) is an active remote sensing system which can be aboarded on aircraft, satellite and other carriers with the advantages of all day and night and all-weather ability. In comparison with optical system, SAR has a unique advantage.
With the development of imaging radar technology, Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR) is an important development of SAR. InSAR inherits SAR’s all-weather, large-scale and a certain penetration characteristics. It can provide precise three-dimensional topography and has a wide range of applications in environmental monitoring, ocean observing, crop yield assessment, mapping and military.
In this dissertation, we first describe the basic principle and data processing flow of Synthetic Aperture Radar and Interferometric Synthetic Aperture Radar. Then we discuss the algorithms of Synthetic Aperture Radar imaging, Interferometric Synthetic Aperture Radar registrating, phase filtering and phase unwrapping, with emphasis on wide-swath and high-resolution image registration algorithm.
引文
[1]保铮,邢孟道,王彤编著.《雷达成像技术》.电子工业出版社. 2005.
[2]王超,张红,刘智编著.《星载合成孔径雷达干涉测量》.科学出版社, 2002.
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[4] M. D. Pritt and J. S. Shipman: Least-squares two-dimensional phase unwrapping using FFT. IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing, vol. 32, May 1994, pp. 706-708.
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[6]索志勇.基于实际数据的干涉SAR处理.西安电子科技大学硕士论文. 2006.
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[26]王腾,徐向东,董云龙,张莉.合成孔径雷达的发展现状和趋势.舰船电子工程. 2009.
[27]孙佳.国外合成孔径雷达卫星发展趋势分析.装备指挥技术学院学报.第18卷第1期. 2007.
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