基于双天线InSAR的变形检测方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种基于双天线I nSAR的变形检测方法、装置、设备及存储介质，方法包括：获取变形前后双天线的回波信息，并对回波信息进行处理后，得到变形前后两次的SAR图像集，SAR图像集包括主SAR图像以及从SAR图像；获取双天线I nSAR在变形前后的轨迹信息以及双天线I nSAR的参数；根据SAR图像集、双天线I nSAR在变形前后的轨迹信息以及双天线I nSAR的参数，计算出变形前后的两个干涉相位；根据两个干涉相位、双天线I nSAR在变形前后的轨迹信息以及双天线I nSAR的参数计算出地物目标在雷达成像视线方向的形变量。本发明专利技术解决了现有技术中单天线I nSAR监测变形的相干性差，精度不高的技术问题。术问题。术问题。

【技术实现步骤摘要】
基于双天线InSAR的变形检测方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及变形测量
，具体涉及一种基于双天线InSAR的变形检测方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]雷达干涉测量(InSAR)技术是利用雷达两次回波进行干涉处理，得到干涉相位，干涉相位中包含了地形信息和两次成像期间地表的变形信息，在此基础上，利用地形数据消除干涉相位中的地形相位，就可以得到地表变形相位，该相位可以转换为地表变形结果，这就是雷达差分干涉测量(D
‑
InSAR)技术。雷达差分干涉测量技术已成为大范围高精度微小形变监测的重要技术手段，国内外得到了广泛的应用，如地表沉降监测，地质灾害监测，地震监测，火山监测，冰川监测等。
[0003]目前雷达差分干涉测量主要使用星载雷达传感器，由于体积和重量的限制，当前主流的星载传感器都是单天线模式，即一套雷达收发天线系统，通过雷达对同一区域两次重复观测形成干涉条件，进行干涉测量，在此基础上，利用已有地形数据或者再重复观测一次的数据进行差分干涉处理，得到地表形变结果。这是一种典型的单天线重复观测差分干涉模式，主要的差分干涉方式有二轨法、三轨法和四轨法，这种方式存在两个主要的弊端，其一，单天线重复观测，两次获取数据期间有一定的时间间隔，而时间去相干是InSAR数据处理中关键影响因素之一；其二，单天线多次干涉处理需要进行去平地效应处理，去平地效应需要有相应的地形数据，不同空间分辨率的SAR需要相应的地形数据，而这些数据的获取有时候非常困难，并且这些数据会引入更多的数据处理误差；第三，单天线雷达系统，通过同一个雷达对目标进行两次成像来实现干涉，由于单个雷达的成像条件是不变的，单天线雷达两次成像很难构成最佳的干涉条件，特别是地形变化大的区域，单天线两次成像构成的干涉条件很难获取最佳的干涉数据。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提供一种基于双天线InSAR的变形检测方法、装置、设备及存储介质，解决现有技术中单天线InSAR监测变形的精度不高的技术问题。
[0005]为达到上述技术目的，本专利技术采取了以下技术方案：
[0006]第一方面，本专利技术提供一种基于双天线InSAR的变形检测方法，包括如下步骤：
[0007]分别获取变形前后双天线的回波信息，并对回波信息进行处理后，得到变形前后两次的SAR图像集，其中，所述SAR图像集包括通过第一天线的回波信息产生的主SAR图像以及通过第二天线的回波信息产生的从SAR图像，所述第一天线和第二天线均固定在固定基线上；
[0008]获取双天线InSAR在变形前后的轨迹信息以及双天线InSAR的参数；
[0009]根据SAR图像集、双天线InSAR在变形前后的轨迹信息以及双天线InSAR的参数，计算出变形前后的两个干涉相位；
[0010]根据两个干涉相位、双天线InSAR在变形前后的轨迹信息以及双天线InSAR的参数计算出地物目标在雷达成像视线方向的形变量。
[0011]优选的，所述的基于双天线InSAR的变形检测方法中，所述变形前后双天线的回波信息的采集方法为：
[0012]由第一天线和第二天线构成一个刚性的双天线系统，通过双天线系统采集一次地物目标的回波信息，然后保持双天线系统的刚性连接关系不变，通过双天线对同一地物目标进行回波信息采集。
[0013]优选的，所述的基于双天线InSAR的变形检测方法中，所述双天线InSAR在变形前后的轨迹信息包括两个天线每次数据采集的空间坐标信息和姿态信息、双天线之间的天线基线信息以及变形前后所述双天线系统之间的空间偏移。
[0014]优选的，所述的基于双天线InSAR的变形检测方法中，所述干涉相位的计算公式为：
[0015]int1＝1
‑
2＝＝topo1+atmo1+noise1，
[0016]int2＝3
‑
4＝topo2+disp+atmo2+noise2，
[0017]其中，int2和int1分别表示变形前后的干涉相位，1和3分别表示变形前后主SAR图像的复数信号，2和4分别表示变形前后从SAR图像的复数信号，topo1和topo2分别表示变形前后的目标相位，atmo1和atmo2分别表示变形前后的大气影响相位，noise1和noise2分别表示变形前后的噪声相位，disp为变形前后期间地表形变相位。
[0018]优选的，所述的基于双天线InSAR的变形检测方法中，所述地物目标在雷达成像实现方向的形变量为：
[0019][0020]其中，D表示地物目标在雷达成像实现方向的形变量，int1和int2分别表示变形前后的干涉相位，r1和r3分别表示第一天线在变形前后与地物目标的距离，λ表示波长。
[0021]第二方面，本专利技术还提供一种基于双天线InSAR的变形检测装置，包括：
[0022]SAR图像获取模块，用于分别获取变形前后双天线的回波信息，并对回波信息进行处理后，得到变形前后两次的SAR图像集，其中，所述SAR图像集包括通过第一天线的回波信息产生的主SAR图像以及通过第二天线的回波信息产生的从SAR图像，所述第一天线和第二天线均固定在固定基线上；
[0023]SAR图像获取模块，用于分别获取变形前后双天线的回波信息，并对回波信息进行处理后，得到变形前后两次的SAR图像集，其中，所述SAR图像集包括通过第一天线的回波信息产生的主SAR图像以及通过第二天线的回波信息产生的从SAR图像，所述第一天线和第二天线均固定在固定基线上；
[0024]参数获取模块，用于获取双天线InSAR在变形前后的轨迹信息以及双天线InSAR的参数；
[0025]干涉相位计算模块，用于根据SAR图像集、双天线InSAR在变形前后的轨迹信息以及双天线InSAR的参数，计算出变形前后的两个干涉相位；
[0026]形变量计算模块，用于根据两个干涉相位、双天线InSAR在变形前后的轨迹信息以及双天线InSAR的参数计算出地物目标在雷达成像视线方向的形变量。
[0027]优选的，所述的基于双天线InSAR的变形检测装置中，所述双天线InSAR在变形前后的轨迹信息包括两个天线每次数据采集的空间坐标信息和姿态信息、双天线之间的天线基线信息以及变形前后所述双天线系统之间的空间偏移。
[0028]优选的，所述的基于双天线InSAR的变形检测装置中，，所述干涉相位的计算公式为：
[0029]int1＝1
‑
2＝＝topo1+atmo1+noise1，
[0030]int2＝3
‑
4＝topo2+disp+atmo2+noise2，
[0031]其中，int2和int1分别表示变形前后的干涉相位，1和3分别表示变形前后主SAR图像的复数信号，2和4分别表示变形前后从SAR图像的复数信号，topo1和topo2分别表示变形前后的目标相位，atmo1和atmo2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双天线InSAR的变形检测方法，其特征在于，包括如下步骤：分别获取变形前后双天线的回波信息，并对回波信息进行处理后，得到变形前后两次的SAR图像集，其中，所述SAR图像集包括通过第一天线的回波信息产生的主SAR图像以及通过第二天线的回波信息产生的从SAR图像，所述第一天线和第二天线均固定在固定基线上；获取双天线InSAR在变形前后的轨迹信息以及双天线InSAR的参数；根据SAR图像集、双天线InSAR在变形前后的轨迹信息以及双天线InSAR的参数，计算出变形前后的两个干涉相位；根据两个干涉相位、双天线InSAR在变形前后的轨迹信息以及双天线InSAR的参数计算出地物目标在雷达成像视线方向的形变量。2.根据权利要求1所述的基于双天线InSAR的变形检测方法，其特征在于，所述变形前后双天线的回波信息的采集方法为：由第一天线和第二天线构成一个刚性的双天线系统，通过双天线系统采集一次地物目标的回波信息，然后保持双天线系统的刚性连接关系不变，通过双天线对同一地物目标进行变形后回波信息采集。3.根据权利要求1所述的基于双天线InSAR的变形检测方法，其特征在于，所述双天线InSAR在变形前后的轨迹信息包括两个天线每次数据采集的空间坐标信息和姿态信息、双天线之间的天线基线信息以及变形前后所述双天线系统之间的空间偏移。4.根据权利要求3所述的基于双天线InSAR的变形检测方法，其特征在于，所述干涉相位的计算公式为：int1
‑1‑
2＝＝topo1+atmo1+noise1，int2
‑‑3‑
4＝topo2+disp+atmo2+noise2，其中，int2和int1分别表示变形前后的干涉相位，1和3分别表示变形前后主SAR图像的复数信号，2和4分别表示变形前后从SAR图像的复数信号，topo1和topo2分别表示变形前后的目标相位，atmo1和atmo2分别表示变形前后的大气影响相位，noise1和noise2分别表示变形前后的噪声相位，disp为变形前后期间地表形变相位。5.根据权利要求4所述的基于双天线InSAR的变形检测方法，其特征在于，所述地物目标在雷达成像实现方向的形变量为：其中，D表示地物目标在雷达成像实现方向的形变量，int1和int2分别表示变形前后的干涉相位，r1和r3分别表示第一天线在变形前后与地物目标的距离，λ表示波长。6.一种基于双天线InSAR...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘斌，
申请(专利权)人：潘斌，
类型：发明
国别省市：