[发明专利]一种光学卫星与SAR卫星图像融合的成像视角优化方法

权利要求书

1.一种光学卫星与SAR卫星图像融合的成像视角优化方法，其特征在于步骤如下：

(1)根据SAR卫星的地面入射角α确定SAR卫星侧视后分辨率；

(2)根据SAR卫星的实时轨道高度、SAR卫星波束中心侧视角、SAR卫星波束角、地球半径计算SAR卫星的覆盖区域对应地心角；

(3)对步骤(2)确定的覆盖区域大小进行栅格化分割，并获取分割后所有栅格点对应的地心角序列；

(4)根据步骤(3)所得地心角序列计算SAR卫星及光学卫星于该点成像时，SAR卫星与光学卫星分别对应的地心张角序列；

(5)计算获得与SAR卫星成像时的地心张角序列对应的SAR卫星侧视后分辨率序列；

(6)根据光学卫星的视场角、光学卫星侧摆角、光学卫星实时轨道高度及光学卫星侧摆角与光学卫星地面入射角转化关系计算光学卫星侧视后分辨率序列；

(7)根据步骤(5)、步骤(6)所得分辨率序列计算差值平方序列，选取序列中的最小值对应的光学卫星侧摆角及SAR卫星侧摆角作为最优角度。

2.根据权利要求1所述的一种光学卫星与SAR卫星图像融合的成像视角优化方法，其特征在于：所述步骤(1)中，SAR卫星侧视后成像点像元分辨率ρ_g的计算公式为：

式中，α为当前时刻SAR卫星成像点的地面入射角，c为光速，T为脉冲宽度。

3.根据权利要求1所述的一种光学卫星与SAR卫星图像融合的成像视角优化方法，其特征在于：所述步骤(2)中，SAR卫星的覆盖区域对应地心角d₀的计算方法为：

式中，H₁为SAR卫星实时轨道高度，θ₁为SAR卫星波束中心侧视角，SOV为SAR卫星波束角，R为地球半径。

4.根据权利要求3所述的一种光学卫星与SAR卫星图像融合的成像视角优化方法，其特征在于：所述步骤(4)中，根据步骤(3)所得的覆盖区域范围进行栅格化使其均匀划分为N个点并得到栅格点序列{ξ}。

5.根据权利要求4所述的一种光学卫星与SAR卫星图像融合的成像视角优化方法，其特征在于：所述步骤(5)中，SAR卫星对应的地心张角序列{d_SAR}计算公式如下：

式中，d₁为融合成像区域中距离SAR卫星星下点最近点对应的SAR卫星地心张角；

SAR卫星在侧视角为θ₁时对应地心角为α，任意一个栅格点的分辨率计算公式如下：

光学卫星对应的地心张角序列{d_光学}计算公式如下：

式中，d₂为融合成像区域中距离光学卫星星下点最近点对应的光学卫星地心张角。

6.根据权利要求1所述的一种光学卫星与SAR卫星图像融合的成像视角优化方法，其特征在于：所述步骤(6)中，光学卫星侧摆角θ₂与光学卫星地面入射角α'的转换公式如下：

式中，FOV为光学卫星的视场角，H₂为光学卫星实时轨道高度，R为地球半径，θ₂为光学卫星侧摆角，α'为当前时刻光学卫星成像点的地面入射角。

7.根据权利要求6所述的一种光学卫星与SAR卫星图像融合的成像视角优化方法，其特征在于：所述步骤(6)中，光学卫星侧视后像元分辨率GSD_C的计算公式为：

式中，IFOV为光学卫星的瞬时视场角。

8.根据权利要求7所述的一种光学卫星与SAR卫星图像融合的成像视角优化方法，其特征在于：所述步骤(7)中，对光学卫星侧视后像元分辨率序列、SAR卫星侧视后成像点像元分辨率序列进行优化计算，得出SAR卫星侧视角确定后的光学卫星最优侧摆角，计算公式如下：

Φ_min(θ₂)＝min[Φ(θ₂)]

式中，[GSDc(ξ,θ₂)]为光学卫星侧视后像元分辨率,[ρ_g(ξ)]为SAR卫星侧视后成像点像元分辨率序列，而光学卫星任意一个侧摆角θ₂均对应一个Φ(θ₂)，Φ_min(θ₂)为该序列计算结果中得出的最小值。