电离层对SAR干涉测量的影响及校正研究

摘要

星载合成孔径雷达干涉测量技术(InSAR)具有大范围、快速、全天候、全天时等优势,在获取高精度DEM等方面具有广泛应用.电离层中含有色散介质和各种尺度的不规则性,是制约InSAR精度的一个重要因素,会对穿过其中的InSAR信号产生色散、时延、法拉第旋转等影响.因此,有必要开展电离层对InSAR信号的影响及校正研究.本文重点从电离层相位延迟、距离向和方位向分辨率下降及相应的校正方法等方面进行了理论分析,分别用X、C、L、P波段进行实验分析了电离层对不同波段星载InSAR的影响.然后针对电离层引起的相位延迟对L波段InSAR测高精度的影响构建了星载InSAR电离层影响模型,最后通过仿真实验验证影响程度和校正效果.实验结果表明:电离层对InSAR的延迟和距离向分辨率影响随着信号波长的增大而增强,特别是对L、P等长波段信号的影响不可忽略;电离层时延对星载InSAR生成的DEM精度会有影响,这种影响与电离层中TEC的分布有关,可通过基线补偿法、加入电离层影响模型等环节进行补偿.最后对更好的校正算法和四维电离层模型进行了展望.