[发明专利]分布式InSAR卫星全球无缝测绘设计方法和系统有效

专利信息
申请号: 202011467356.8 申请日: 2020-12-14
公开(公告)号: CN112526518B 公开(公告)日: 2022-10-25
发明(设计)人: 赵迪;陈力;李世忠;李楠;陈重华;侯雨生;刘艳阳;叶兴彬;张春雨 申请(专利权)人: 上海卫星工程研究所
主分类号: G01S13/90 分类号: G01S13/90;G06F30/20
代理公司: 上海段和段律师事务所 31334 代理人: 李佳俊;郭国中
地址: 200240 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 分布式 insar 卫星 全球 无缝 测绘 设计 方法 系统
【说明书】:

本发明提供了一种分布式InSAR卫星全球无缝测绘设计方法。本发明的实现步骤是:(1)根据卫星系统波位设计结果计算各波位带宽及波位间重叠度;(2)根据卫星轨道高度计算相邻可视带重叠度;(3)计算双星相对位置预报引入的重叠误差;(4)计算系统时间同步引入的重叠误差;(5)根据分布式卫星编队构形计算成像期间双星相对运动位移;(6)通过InSAR系统成像起止时刻实时调整SAR采样起始时刻位置,校正双星相对运动位移;(7)计算InSAR系统DSM带宽及旁向重叠度。本发明可用于分布式InSAR双星SAR系统设计,解决编队卫星成像过程中由于双星相对位移引入的DSM带宽及相邻条带DSM旁向重叠恶化的问题。

技术领域

本发明涉及航天系统技术领域,具体地,涉及一种分布式InSAR卫星全球无缝测绘设计方法和系统。

背景技术

干涉合成孔径雷达(InSAR)是获取高精度地面高程模型(DSM)的重要遥感手段。它利用沿垂直航向分布的两部SAR天线以不同的视角观测同一地区,并将获取的两幅复SAR图像进行干涉处理,求取主副雷达天线相位中心与目标之间的斜距差,进而获得观测区域的DSM。分布式卫星InSAR系统将两部SAR安装在编队飞行的两颗卫星上同时对地观测,它可以克服重复航过InSAR面临的时间去相干及基线精度低等问题,可获取高精度的DSM。

分布式InSAR卫星在轨运行时,每一次航过均只能以条带模式获取有限宽度的地面区域影像,为获取全部目标地区的DSM信息,不可避免的需对多次航过获取的地面区域影像进行拼接。旁向重叠又称“横向重叠”,在天基测绘领域,特指沿两条相邻航线所摄相邻像片上有同一地面影像的部分,主要目的是衔接相邻航线相邻影像上的相邻地物。

由此可见,在成像带宽一定的条件下,卫星有限的航过次数与相邻航线DSM旁向重叠需求是相互制约的,如果片面追求更少的航过次数即更高的测绘效率,可能造成旁向重叠区域不足,从而致使相邻影像无法衔接,极端情况下甚至可能产生“测绘漏区”;而如果保守追求相邻影像的旁向重叠,则会导致测绘效率明显降低,影响卫星使用效能。

分布式InSAR卫星DSM带宽及旁向重叠度是卫星系统的重要指标,直接影响到卫星系统的测绘效率,因此如何实现对分布式InSAR卫星DSM带宽及旁向重叠度的优化设计,成为分布式InSAR卫星系统设计的重要工作之一。随着星载InSAR技术的飞速发展,分布式InSAR卫星测绘效率要求越来越高,DSM带宽及旁向重叠设计裕度越来越紧张,因此如何提升DSM产品旁向重叠度从而释放波位设计及卫星轨道设计裕度成为亟需重点开展研究的方向。

经过检索,专利文献CN108011746A,涉及一种基于Traceroute及SNMP协议的IP级全球互联网拓扑测绘方法。能够有效减少匿名节点的数量,使据此得到的初步拓扑图尽量简洁准确;并且能进一步减少匿名节点的数量,有可能识别出某些匿名节点的真实信息,同时还能对拓扑图做出进一步的扩充和加强,使拓扑图更接近于实际情况。该现有技术是主要解决的是全球互联网拓扑测绘方法,并没有解决如何实现对分布式InSAR卫星DSM带宽及旁向重叠度的优化设计的技术问题。

经过检索,专利文献CN103363959B公开了一种基于分离载荷卫星编队的立体测绘成像系统及方法,将太阳光鬼成像技、分离载荷卫星编队技术和压缩感知理论相结合,从正问题和反问题的角度研究队形设计,建立起精确的卫星轨道动力学模型,研究了J2摄动下队形的修正方法,有效抑制了分离载荷编队沿迹向的长期漂移,并以珍珠项链编队为背景,设计了三种珍珠项链编队构形。但是该现有技术主要解决的是基于分离载荷卫星编队的立体测绘成像的实现途径,并没有解决如何实现对分布式InSAR卫星DSM带宽及旁向重叠度的优化设计的技术问题。

经过检索,论文《全球陆地测绘卫星编队构形研究》主要论证了全球陆地测绘工作中分布式SAR对星间基线的要求,并没有解决如何实现对分布式InSAR卫星DSM带宽及旁向重叠度的优化设计的技术问题。

发明内容

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