[发明专利]一种道路边坡稳定性监测方法及车载平台装置

权利要求书

1.一种道路边坡稳定性监测方法，其特征在于，包括：

通过车载合成孔径雷达获取雷达回波信号、通过气象参数采集器获取大气环境参数、通过惯导系统结合全球卫星导航系统获取车载合成孔径雷达的运动矢量信息；

根据运动矢量信息和雷达回波信号采用后向投影法生成单视复数合成孔径雷达图像；

根据所述单视复数合成孔径雷达图像并利用雷达差分干涉测量技术，得到距离向形变；

根据所述单视复数合成孔径雷达图像并利用多孔径雷达干涉测量技术，得到方位向形变；

根据所述大气环境参数，通过大气扰动模型获取大气扰动残差；

根据所述距离向形变、所述方位向形变和所述大气扰动残差计算稳定性信息，根据所述稳定性信息对道路边坡稳定性监测；

所述根据所述单视复数合成孔径雷达图像并利用雷达差分干涉测量技术得到距离向形变包括：

利用数字高程模型和车载合成孔径雷达的运动矢量信息对单视复数合成孔径雷达图像消除基线偏移相位；

采用像素互相关法对单视复数合成孔径雷达图像进行影像几何配准；

将单视复数合成孔径雷达图像进行重轨干涉，再根据二维或三维相位解缠方法进行解缠，得到距离向形变;

所述根据所述单视复数合成孔径雷达图像并利用多孔径雷达干涉测量技术得到方位向形变包括：

将单视复数合成孔径雷达图像的方位向频谱利用快速傅里叶变换和带通滤波器分为前视频谱和后视频谱；

将所述前视频谱和所述后视频谱利用逆快速傅里叶变换分别聚焦生成前视合成孔径雷达影像和后视合成孔径雷达影像；

将前视合成孔径雷达影像和后视合成孔径雷达影像相减后，得到方位向形变;

所述稳定性信息包括形变速率V和累积形变，通过如下公式计算得到：

其中，为矩阵B的逆矩阵，B为合成孔径雷达影像对的设计矩阵，为距离向形变和方位向形变组成的干涉对集合，W为包括所述大气扰动残差在内的观测残差，i为合成孔径雷达影像的观测序列编号，为时刻的累积形变，为i与i+1之间的时刻差。

2.根据权利要求1所述的道路边坡稳定性监测方法，其特征在于，所述道路边坡包括汽车公路边坡、火车轨道边坡中的一种或两种。

3.根据权利要求1所述的道路边坡稳定性监测方法，其特征在于，所述获取车载合成孔径雷达的运动矢量信息具体是：通过全球卫星导航系统结合惯导系统，获取车载合成孔径雷达的运动矢量信息。

4.根据权利要求1所述的道路边坡稳定性监测方法，其特征在于，所述运动矢量信息包括：速度信息和位置信息。

5.根据权利要求1所述的道路边坡稳定性监测方法，其特征在于，所述根据运动矢量信息和雷达回波信号采用后向投影法生成单视复数合成孔径雷达图像具体包括：

对雷达回波信号进行距离向聚焦，得到聚焦后的雷达回波信号；

根据数字高程模型建立成像场景的统一坐标网格点；

将所述聚焦后的雷达回波信号插值到所述坐标网格点；

计算回波时刻车载合成孔径雷达天线到所述坐标网格点的斜距；

利用车载合成孔径雷达的运动矢量信息，计算所述坐标网格点对应的多普勒频率；

对雷达回波信号进行调制，并将合成孔径时间内的所有回波信号累加，信号解调后生成单视复数合成孔径雷达图像。

6.根据权利要求5所述的道路边坡稳定性监测方法，其特征在于，所述数字高程模型包括全球数字高程模型、高精度点云高程模型中的一种。