Экспериментальная оценка точности результатов интерферометрической обработки информации радиолокаторов с синтезированной апертурой

Метод космической радиолокационной интерферометрии сочетает в себе высокую точность фазового метода измерения дальности с высокой разрешающей способностью космических радиолокаторов с синтезированной апертурой (РСА). Данная технология позволяет получать цифровые модели рельефа (ЦМР) и карты смещений рельефа по многократным радиолокационным наблюдениям. Вместе с тем, сложность интерферометрической обработки радиолокационных данных пока затрудняет широкое внедрение этой технологии в картографическое производство и задачи мониторинга.
Наиболее сложными этапами в технологии интерферометрической обработки радиолокационных данных при построении ЦМР являются подавление фазового шума получаемой интерферограммы и устранение фазовой неоднозначности (развертывание фазы), для которых существует несколько десятков алгоритмов различной эффективности.
Целью работы являлась разработка методики оценивания точности, которая позволяла бы производить не только оценку конечного продукта – цифровой модели рельефа, но и точность данных на промежуточных этапах радиолокационной интерферометрической обработки с тем, чтобы определять эффективность различных алгоритмов подавления фазового шума и развёртывания фазы и находить их оптимальные параметры без завершения всей процедуры интерферометрической обработки.
Для достижения данной цели разработана методика обратного преобразования эталона в порядке, обратном порядку интерферометрической обработки, которая позволяет создать эталон высот в полётной системе координат носителя РСА, эталоны абсолютной и относительной фаз. В качестве исходного эталона используется набор отметок высот, получаемых с цифровой топографической карты крупного масштаба.
Поскольку преобразованный эталон и интерферограмма оказываются совмещёнными неточно из-за погрешностей определения координат носителя РСА, разработанная методика также включает процедуру дополнительного совмещения, включающую поиск такого взаимного сдвига и углов перекоса, при которых получающееся с.к.о. будет наименьшим.
Проведено тестирование полученной методики применительно к данным РСА ALOS PALSAR при двух режимах съёмки и трёх наборах данных с существенно отличающимися высотами неоднозначности. Показано, что методика позволяет выделить оптимальные (с точки зрения обеспечения точности) параметры алгоритмов подавления фазового шума и производить отбор эффективных алгоритмов развёртывания фазы.
Работа выполнена при финансовой поддержке в рамах постановления Правительства Российской Федерации № 211, контракт № 02.A03.21.0006