星载SAR轨道数据对影像定位影响的研究

发布时间：2017-08-02 10:35

  本文关键词：星载SAR轨道数据对影像定位影响的研究

  更多相关文章： SAR影像 构像方程 定位技术 轨道参数 轨道向量

【摘要】：随着社会经济的快速发展,合成孔径雷达在社会各个领域的应用越来越广泛,各种雷达卫星相继发射,从而使得对合成孔径雷达的研究也越来越多。但由于定轨技术的限制,目前一些卫星提供的轨道数据并不准确,这给后续的数据处理及相关应用带来诸多不便。鉴于以上问题本文以SAR影像的构像方程为基础,利用Radarsat-2影像与TerraSAR-X影像,深入分析研究SAR轨道数据对定位精度影响。主要研究内容有：1)轨道数据拟合方法的确定。通过对比开普勒轨道根数法与三次多项式法的拟合精度最终选用三次多项式法对轨道数据进行拟合。2)构像方程的推导以及定位技术的介绍。利用三次多项式拟合轨道向量,在此基础上详细推导SAR影像构像方程并给出了误差方程,以构像方程为基础介绍了两种直接定位的方法,即牛顿迭代法与斜角坐标系变换法,两种方法均给出详细推导过程与流程图；同时介绍了基于SAR构像方程和牛顿迭代法的SAR影像间接定位方法,并给出了详细推导过程与具体流程图；利用Radarsat-2卫星影像与TerraSAR-X卫星影像,结合卫星同步的角反射器数据,开展了直接定位和间接定位实验。3)轨道数据对定位影响分析。在构像方程的基础上给出了地面点(XT,YT,ZT)对卫星位置矢量(XS,Ys,ZS)的偏导数,以及斜距R与时间t对卫星位置矢量(XS,YS,ZS)的偏导数,以确定轨道向量对直接定位与间接定位的影响；通过对Radarsat-2影像与TerraS AR-X影像的轨道向量的三个分量添加不同的误差,开展了一系列的直接定位实验与间接定位实验,最终得出SAR轨道数据对定位的影响以及轨道数据存在的误差。
【关键词】：SAR影像 构像方程 定位技术 轨道参数 轨道向量
【学位授予单位】：辽宁工程技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P237
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-18
• 1.1 研究背景与意义10-13
• 1.2 国内外研究现状分析13-15
• 1.3 研究内容与章节安排15-18
• 1.3.1 研究内容15-16
• 1.3.2 技术路线与章节安排16-18
• 2 SAR影像构像方程及定位技术18-37
• 2.1 坐标系统介绍与坐标转换18-20
• 2.1.1 坐标系18-19
• 2.1.2 坐标转换19-20
• 2.2 轨道参数的选择20-24
• 2.2.1 开普勒轨道根数法20-23
• 2.2.2 多项式内插法23-24
• 2.3 SAR影像构像几何方程系统24-25
• 2.3.1 距离方程24
• 2.3.2 多普勒方程24-25
• 2.3.3 椭球方程25
• 2.4 SAR构像方程的推导25-28
• 2.5 SAR影像定位技术28-36
• 2.5.1 直接定位技术28-33
• 2.5.2 间接定位技术33-36
• 2.6 本章小结36-37
• 3 星载SAR影像的定位实验及精度对比37-52
• 3.1 实验数据准备37-39
• 3.2 直接定位实验39-46
• 3.2.1 Radarsat-2影像直接定位实验39-43
• 3.2.2 TerraSAR-X影像直接定位实验43-46
• 3.3 间接定位实验46-50
• 3.3.1 Radarsat-2影像间接定位实验46-48
• 3.3.2 TerraSAR-X影像间接定位实验48-50
• 3.4 本章小结50-52
• 4 卫星轨道数据对定位精度影响分析52-74
• 4.1 轨道数据对直接定位的影响分析52-53
• 4.2 轨道数据对间接定位的影响分析53-54
• 4.3 轨道数据对直接定位影响实验54-67
• 4.3.1 Radarsat-2实验数据55-61
• 4.3.2 YerraSAR-X实验数据61-67
• 4.4 轨道数据对间接定位影响实验67-73
• 4.4.1 Radarsat-2实验数据67-70
• 4.4.2 TerraSAR-X实验数据70-73
• 4.5 本章小结73-74
• 5 总结与展望74-76
• 5.1 总结74-75
• 5.2 展望75-76
• 参考文献76-80
• 作者简历80-82
• 学位论文数据集82

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本文编号：608872