О развёртывании фазы при интерферометрической обработке
данных РСА космического базирования

Развёртывание фазы, т.е. преобразование относительной фазы в абсолютную, является на сегодняшний день самым проблемным этапом радиолокационной интерферометрической обработки. Несмотря на то, что изначально подход решению задачи достаточно простой: сначала производится вычисление разностей фаз соседних отсчётов (как аргумента комплексного произведения двух соседних элементов при комплексном сопряжении одного из них), а затем их последовательное («кумулятивное») суммирование, – на практике возникает эффект распространения ошибок от точек разрыва фазы вдоль пути суммирования, существенно искажающий результаты развёртывания. Важно отметить, что одной и той же картине относительной фазы могут соответствовать разные картины абсолютной фазы, и поэтому задача развёртывания в принципе не имеет однозначного решения; а результат зачастую существенным образом зависит от применяемого алгоритма, и напротив, корректность работы конкретного алгоритма часто зависит от типа исходных данных и индивидуальных особенностей интерферограммы. Более того, теоретически возможны ситуации, при которых никакой алгоритм развёртывания в принципе не обеспечит правильного восстановления абсолютной фазы.
Выделим некоторые особенности интерферограмм, получаемых именно системами космической радиолокационной съёмки: 1) наличие (как правило) ярко выраженного среднего уровня рельефа и/или среднего уклона рельефа в пределах сцены, 2) относительно неплохую гладкость большинства форм рельефа (за исключением горных местностей и элементов антропогенного происхождения рельеф может быть представлен гладкой функцией, колеблющейся относительно среднего значения), 3) присутствие на интерферограмме областей пространственной декорреляции. Отталкиваясь от эти особенностей, можно предложить алгоритм развёртывания фазы, осуществляющий преобразование (гетеродинирование) пространственных частот интерферограммы с построением картины опорной абсолютной фазы таким образом, чтобы разность между ней и фазой интерферограммы – остаточная фаза – после применения алгоритма как можно меньше отклонялась от нуля и ни в одной точке интерферограммы не приближалась по модулю к величине Pi, может быть, за исключением точек разрыва. Картину опорной абсолютной фазы картина можно построить путём оценивания локальных уклонов фазы интерферограммы, при этом возможны по меньшей мере два пути их оценивания: 1) по усреднению аргумента комплексного произведения соседних элементов интерферограммы, 2) с помощью двумерного быстрого преобразования Фурье.
Предварительные исследования показывают, что однократного применения разработанного алгоритма достаточно для развёртывания интерферограмм равнинных и холмистых районов, полученных при съёмке с небольшой (по отношению к критической) интерферометрической базой.