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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及sar卫星成像,尤其是涉及一种sar卫星成像的大气影响校正方法、装置、设备及介质。
技术介绍
1、在sar(synthetic aperture radar,合成孔径雷达)卫星成像过程中,需要对无线电信号在大气传播的轨迹进行延迟修正。大气是多种气体组成的混合气体,并且包含水汽和部分杂质。尽管水汽含量很少,但变化很大,变化范围为0%~4%。sar对地成像时,电磁波需要穿透整个大气层。大气对电磁波信号的影响主要是使信号传播发生折射。与真空中的传播相比,微波信号在其他介质中传播会出现速度变化和路径弯曲,这两种影响综合表现为斜距向传播路径的增加,即大气延迟。insar大气效应是重复轨道雷达干涉测量的主要误差源。在不考虑基线影响时,相对湿度20%的时、空变化,可能会引入10~14cm的形变误差。由此可见,大气延迟误差严重影响了insar反演dem(digital elevation model,数字高程模型)及形变测量的精度,如何削弱和去除大气相位误差,一直是insar数据处理的关键环节和瓶颈所在。
2、在现有的sar雷达成像技术中,提出了《基于hopfield模型改进射线描迹的对流层延迟估计》、《基于改进射线描迹法的对流层斜延迟估计》等大气影响校正技术,但是上述技术只针对对流层进行了大气延迟矫正,导致估计得到的大气延迟存在精度较低的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种sar卫星成像的大气影响校正方法、装置、设备及介质,可以显著提高相位误
2、第一方面,本专利技术实施例提供了一种sar卫星成像的大气影响校正方法,包括:
3、获取sar卫星的拍摄区域处对应的电离层参数和对流层参数;
4、基于所述电离层参数和所述对流层参数,分别确定电离层折射指数和对流层折射指数;
5、根据所述电离层折射指数和所述对流层折射指数确定综合相位误差,以利用所述综合相位误差对所述sar卫星的成像进行大气影响校正。
6、在一种实施方式中,所述电离层参数包括电子浓度含量,所述对流层参数包括地面干折射率、地面湿折射率;基于所述电离层参数和所述对流层参数,分别确定电离层折射指数和对流层折射指数的步骤,包括:
7、将所述电子浓度含量输入至预先构建的电离层指数预测模型,以通过所述电离层指数预测模型基于所述电子浓度含量确定电离层指数折射指数;
8、以及,根据不同海拔高度确定对流层指数预测模型,并基于所述对流层指数预测模型、所述海拔高度、所述地面干折射率和所述地面湿折射率确定对流层折射指数。
9、在一种实施方式中,根据不同海拔高度确定对流层指数预测模型,并基于所述对流层指数预测模型、所述海拔高度、所述地面干折射率和所述地面湿折射率确定对流层折射指数的步骤,包括:
10、在海拔高度小于或等于干项等效高度的情况下,则将第一模型确定为对流层指数预测模型,以通过所述第一模型基于所述海拔高度、所述干项等效高度、所述地面干折射率确定干项折射指数;或者,在所述海拔高度大于所述干项等效高度的情况下,则将第二模型确定为对流层指数预测模型,以通过所述第二模型确定所述干项折射指数为0;
11、以及,在海拔高度小于或等于湿项等效高度的情况下,则将第一模型确定为对流层指数预测模型,以通过所述第一模型基于所述海拔高度、所述湿项等效高度、所述地面湿折射率确定湿项折射指数;或者,在所述海拔高度大于所述湿项等效高度的情况下,则将第二模型确定为对流层指数预测模型,以通过所述第二模型确定所述湿项折射指数为0;
12、将所述干项折射指数和所述湿项折射指数的和值,作为所述海拔高度对应的对流层折射指数。
13、在一种实施方式中,根据所述电离层折射指数和所述对流层折射指数确定综合相位误差的步骤,包括:
14、根据电离层中每个海拔高度处的所述电离层折射指数和对流层中每个海拔高度处的所述对流层折射指数,确定综合传播路径误差;
15、基于所述综合传播路径误差与雷达波长之间的比值确定综合相位误差。
16、在一种实施方式中,根据电离层中每个海拔高度处的所述电离层折射指数和对流层中每个海拔高度处的所述对流层折射指数,确定综合传播路径误差的步骤,包括:
17、利用射线描迹法,根据电离层中每个海拔高度处的所述电离层折射指数确定电离层真实传播路径,并将所述电离层真实传播路径与理论斜距长度之间的差值,作为电离层传播误差;
18、以及,利用所述射线描迹法,根据对流层中每个海拔高度处的所述对流层折射指数确定对流层真实传播路径,并将所述对流层真实传播路径与所述理论斜距长度之间的差值,作为对流层传播误差;
19、将所述电离层传播误差和所述对流层传播误差的和值,作为综合传播误差。
20、第二方面,本专利技术实施例还提供一种sar卫星成像的大气影响校正装置,包括:
21、参数获取模块,用于获取sar卫星的拍摄区域处对应的电离层参数和对流层参数;
22、指数确定模块,用于基于所述电离层参数和所述对流层参数,分别确定电离层折射指数和对流层折射指数;
23、相位误差确定模块,用于根据所述电离层折射指数和所述对流层折射指数确定综合相位误差,以利用所述综合相位误差对所述sar卫星的成像进行大气影响校正。
24、在一种实施方式中,所述电离层参数包括电子浓度含量,所述对流层参数包括地面干折射率、地面湿折射率;指数确定模块还用于:
25、将所述电子浓度含量输入至预先构建的电离层指数预测模型,以通过所述电离层指数预测模型基于所述电子浓度含量确定电离层指数折射指数;
26、以及,根据不同海拔高度确定对流层指数预测模型,并基于所述对流层指数预测模型、所述海拔高度、所述地面干折射率和所述地面湿折射率确定对流层折射指数。
27、在一种实施方式中,相位误差确定模块还用于:
28、根据电离层中每个海拔高度处的所述电离层折射指数和对流层中每个海拔高度处的所述对流层折射指数,确定综合传播路径误差;
29、基于所述综合传播路径误差与雷达波长之间的比值确定综合相位误差。
30、第三方面,本专利技术实施例还提供一种电子设备,包括处理器和存储器,所述存储器存储有能够被所述处理器执行的计算机可执行指令,所述处理器执行所述计算机可执行指令以实现第一方面提供的任一项所述的方法。
31、第四方面,本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令在被处理器调用和执行时,计算机可执行指令促使处理器实现第一方面提供的任一项所述的方法。
32、本专利技术实施例提供的一种sar卫星成像的大气影响校正方法、装置、设备及介质,首先获取sar卫星的拍摄区域处对应的电离层参数和对流层参数;然本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种SAR卫星成像的大气影响校正方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的SAR卫星成像的大气影响校正方法,其特征在于,所述电离层参数包括电子浓度含量,所述对流层参数包括地面干折射率、地面湿折射率;基于所述电离层参数和所述对流层参数,分别确定电离层折射指数和对流层折射指数的步骤,包括:
3.根据权利要求2所述的SAR卫星成像的大气影响校正方法,其特征在于,根据不同海拔高度确定对流层指数预测模型,并基于所述对流层指数预测模型、所述海拔高度、所述地面干折射率和所述地面湿折射率确定对流层折射指数的步骤,包括:
4.根据权利要求1所述的SAR卫星成像的大气影响校正方法,其特征在于,根据所述电离层折射指数和所述对流层折射指数确定综合相位误差的步骤,包括:
5.根据权利要求4所述的SAR卫星成像的大气影响校正方法,其特征在于,根据电离层中每个海拔高度处的所述电离层折射指数和对流层中每个海拔高度处的所述对流层折射指数,确定综合传播路径误差的步骤,包括:
6.一种SAR卫星成像的大气影响校正装置,其特征在于,包括:
< ...【技术特征摘要】
1.一种sar卫星成像的大气影响校正方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的sar卫星成像的大气影响校正方法,其特征在于,所述电离层参数包括电子浓度含量,所述对流层参数包括地面干折射率、地面湿折射率;基于所述电离层参数和所述对流层参数,分别确定电离层折射指数和对流层折射指数的步骤,包括:
3.根据权利要求2所述的sar卫星成像的大气影响校正方法,其特征在于,根据不同海拔高度确定对流层指数预测模型,并基于所述对流层指数预测模型、所述海拔高度、所述地面干折射率和所述地面湿折射率确定对流层折射指数的步骤,包括:
4.根据权利要求1所述的sar卫星成像的大气影响校正方法,其特征在于,根据所述电离层折射指数和所述对流层折射指数确定综合相位误差的步骤,包括:
5.根据权利要求4所述的sar卫星成像的大气影响校正方法,其特征在于,根据电离层中每个海拔高度处的所述电离层折射指数和对流层...
【专利技术属性】
技术研发人员:付兴科,王宇翔,杨瑞云,郭振杰,祝佳磊,祁雪晴,赵华,沈振惠,
申请(专利权)人:株洲太空星际卫星科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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