基于干涉条纹匹配的InSAR/INS组合导航方法与流程

技术特征：

1.基于干涉条纹匹配的InSAR/INS组合导航方法，其特征在于，包括：

步骤A：获取InSAR/INS组合导航系统的双天线SAR图像，得到实际InSAR干涉条纹；

步骤B：基于InSAR成像时间内的参考直线轨迹和基准地形库，得到仿真InSAR干涉条纹；

步骤C：将所述实际InSAR干涉条纹和所述仿真InSAR干涉条纹进行匹配，得到双天线SAR图像的控制点；

步骤D：基于所述双天线SAR图像的控制点和所述仿真InSAR干涉条纹，反演InSAR/INS组合导航系统平台的空间地理位置参数和姿态参数；以及

步骤E：利用所述反演的InSAR/INS组合导航系统平台的空间地理位置参数和姿态参数，进行InSAR/INS组合滤波。

2.如权利要求1所述的InSAR/INS组合导航方法，其特征在于，步骤A包括：

子步骤A1：InSAR/INS组合导航系统的InSAR收集双天线回波数据，得到双天线SAR图像；

子步骤A2：对所述双天线SAR图像的单视复图像数据进行图像配准，将配准后的单视复图像数据共轭相乘，得到实际InSAR干涉条纹。

3.如权利要求1所述的InSAR/INS组合导航方法，其特征在于，步骤B包括：

子步骤B1：对InSAR成像时间内INS的位置数据和姿态数据进行拟合，生成参考直线轨迹，确定双天线SAR图像的空间地理位置信息；

子步骤B2：根据所述双天线SAR图像的空间地理位置信息搜索基准地形库，选取双天线SAR图像的邻域图像的参考地形数据，生成仿真InSAR干涉条纹：

$\mathrm{\Δ}\mathrm{\φ}=2\mathrm{\π}\frac{\mathrm{\Δ}r}{\mathrm{\λ}}=\frac{-2\mathrm{\π}Bsin(\mathrm{\θ}-\mathrm{\α})}{\mathrm{\λ}}---\left(1\right)$

其中，Δφ是仿真干涉条纹；Δr是双天线InSAR斜距差；B是基线长度；θ是雷达相对目标下视角；α是基线倾角；λ是雷达发射信号波长。

4.如权利要求1所述的InSAR/INS组合导航方法，其特征在于，步骤D包括：

子步骤D1：反演InSAR/INS组合导航系统平台的位置信息：

$\left\{\begin{array}{c}{X}_T=X_p+R{\mathrm{sin\θ}}_{sq}\\ Y_T=Y_p+\sqrt{{\left(R{\mathrm{cos\θ}}_{sq}\right)}^2-H^2}\end{array}\right.---\left(2\right)$

其中，θ_sq为斜视角；X_p、Y_p是双天线SAR图像控制点的位置信息；X_T、Y_T是InSAR/INS组合导航系统平台的位置信息；R是雷达斜距；H是平台高度；

子步骤D2：反演InSAR/INS组合导航系统平台的姿态参数：

其中，α′是InSAR/INS组合导航系统平台横滚角；a是基线倾角；是仿真InSAR干涉条纹值；B是基线长度；θ是雷达相对目标的下视角；λ是雷达发射信号波长。

5.如权利要求2所述的InSAR/INS组合导航方法，其特征在于，根据INS测量获得的初始位置和初始姿态数据，对所述双天线回波数据进行运动补偿，实现双天线SAR图像的聚焦处理，得到所述双天线SAR图像。

6.如权利要求2所述的InSAR/INS组合导航方法，其特征在于，对所述单视复图像数据进行亚像素级的图像配准，配准后的单视复图像数据进行共轭相乘，提取两幅单视复图像数据的相位，得到所述实际InSAR干涉条纹。

7.如权利要求3所述的InSAR/INS组合导航方法，其特征在于，依据InSAR距离多普勒定位原理确定所述双天线SAR图像的空间地理位置信息。

8.如权利要求1所述的InSAR/INS组合导航方法，其特征在于，在步骤C中，先对所述实际InSAR干涉条纹和仿真InSAR干涉条纹进行干涉条纹增强，再提取所述实际InSAR干涉条纹和仿真InSAR干涉条纹的边缘信息，然后对所述实际InSAR干涉条纹和仿真InSAR干涉条纹的边缘轮廓图像进行轮廓匹配，得到的匹配点作为所述双天线SAR图像的控制点。

9.如权利要求1所述的InSAR/INS组合导航方法，其特征在于，在步骤E中，

以所述反演的InSAR/INS组合导航系统平台的空间地理位置参数和姿态参数作为量测值构建量测方程；

以INS长时间随机漂移参数作为观测值构建观测方程；

对所述反演的InSAR/INS组合导航系统平台的空间地理位置参数和姿态参数与INS测量结果进行滤波，估计INS长时间随机漂移参数，得到组合导航数据。

10.如权利要求9所述的InSAR/INS组合导航方法，其特征在于，所述滤波为kalman滤波。