[发明专利]反射非对称信息的合成孔径雷达极化定标方法

权利要求书

1.反射非对称信息的合成孔径雷达极化定标方法,其特征在于：所述方法包括如下步骤：

步骤1：获取未标定数据矩阵[O]；

步骤2：将未标定数据转为协方差矩阵，初始化相量U，V，W，Z设置为0，设置为1；

步骤3：使用初始化相量U，V，W，Z，,调整方差矩阵[C];

步骤4:通过双波段配准获取到P波段对应的极化方位角偏移矩阵P;

步骤5:根据偏移矩阵P,计算出U，V，W，Z;

步骤6:再计算出；

步骤7:利用角反射器,判断是否收敛,如果收敛,去除同极化通道不平衡，执行步骤8;如果不收敛则使用初始化相量U，V，W，Z，,调整方差矩阵[C]，通过双波段配准获取到P波段对应的极化方位角偏移矩阵P;根据偏移矩阵P,计算出U，V，W，Z;再计算出，重复本步骤；

步骤8:去除同极化通道不平衡，使用U，V，W，Z，,k参数纠正数据。

2.根据权利要求1所述的反射非对称信息的合成孔径雷达极化定标方法，其特征在于:步骤1所述合成孔径雷达的数据矩阵包括合成孔径雷达的VV通道回波数据、合成孔径雷达的VH通道回波数据、合成孔径雷达的HH通道回波数据、合成孔径雷达的HV通道回波数据。

3.根据权利要求1所述的反射非对称信息的合成孔径雷达极化定标方法，其特征在于:在步骤3中,所述方差矩阵[C]=[O][O]^H。

4.根据权利要求1所述的反射非对称信息的合成孔径雷达极化定标方法，其特征在于:在步骤4中，所述双波段配准获取到P波段对应的极化方位角偏移矩阵P的子步骤包括：

4a：利用单轨双天线X波段的干涉数据生成DEM；

4b：运用公式计算得到极化方位角偏移量。

方位向坡度和距离向坡度由DEM数据推算出来。

其中，入射角信息来自元数据；

4c：P波段HH极化幅度影像作为配准影像对中的主摄影。

相应地，X波段HH极化幅度影像被视为配准副影像（待匹配目标影像），需要指出的X波段HH极化幅度影像来自双天线干涉数据中的主天线部分。

经过人工选点和匹配得到两组配对的地面控制点集。

随后采用二次几何模型得到两幅影像的变化关系。

4d:因为DEM数据和X波段主天线影像有着一样的坐标系，所以极化方位角偏移和X波段影像之间变换关系。

利用配准参数变换和重采样后，极化方向角偏移便可获得。

5.根据权利要求3所述的反射非对称信息的合成孔径雷达极化定标方法，其特征在于:极化方向角偏移量与雷达视角以及地形坡度的几何关系 如下

式中，是方向坡度，是地距向坡度，雷达视角。

6.根据权利要求1所述的反射非对称信息的合成孔径雷达极化定标方法，其特征在于:步骤8所述的如果收敛，去除同极化通道不平衡，使用U，V，W，Z，,k参数纠正数据，具体包括以下子步骤：

6a：C=OO^H=YMPS（SPMY）^H=（YXFKP）E（PKFXY）^H

式中，，为了构建表达定标过程定标因子Y获得。

有如下表达：

式中，H表示共轭转置，X表示串扰矩阵，E表示理想的协方差矩阵。

F和K分别是交叉极化和同极化通道的畸变矩阵。

6b：假设的理想协方差矩阵为：

式中＊是共轭符号，G表示HV和VH相等，矩阵E中8个0值代表反射对称性。

6c：串扰和交叉极化不平衡的估算

；

6d：同极化通道不平度估算；

串扰和平衡度被去除后，在场景内布设反射器来估计同极化不平衡度。

7.根据权利要求1至5所述的权利要求中的任意一条的反射非对称信息的合成孔径雷达极化定标方法，其特征在于:步骤5根据偏移矩阵P,计算出U，V，W，Z；包括如下子步骤：

5a：根据基本模型Van Zyl，1990，反射非对称的基本极化畸变模型有：

O=RST+N式中，

O，S，R，T，N的定义可将上式等价为

5b：式中的Z表示在没有旋转的情况下，等于式中S。

仅受到旋转，但没有受到其他因素影响的极化散射矩阵。

如果散射矩阵属于反射非对称目标，那么它与理想散射矩阵之间就有个旋转角度的关系，可以表达为下式：

5c：此时，Z表示为旋转θ角之后的极化散射矩阵。

θ表示的是极化方位角偏移联合上式

=

5d：将Quegan和Ainsworth将两个散射矩阵（O，S）转换为矢量形式。

可将上式改为

5e：可将上式表示为：

其中，u，v，w，z是四个串扰，k和分别是同极化和交叉极通道不平衡度，Y是绝对散射因子，M是天线畸变矩阵，P是极化方位角旋转矩阵；式中。