一种基于先验高程约束的小型无人机搭载分布式TOMOSAR的高程歧义消除方法 李航、 郭启昌、 江志宇、 戴玉杰、 卜向西、 李彦磊、 王欢、 梁兴东

《Electronics》：An Elevation Ambiguity Resolution Method Based on Prior Elevation Constraints for Small UAV-Borne Distributed TomoSAR Hang Li, Qichang Guo, Zhiyu Jiang, Yujie Dai, Xiangxi Bu, Yanlei Li, Huan Wang and Xingdong Liang

　　

摘要

小型无人机（UAV）搭载的分布式层析合成孔径雷达（TomoSAR）系统具有灵活的基线配置和较低的部署成本，这使得它们适用于快速和高分辨率的三维（3D）重建。然而，由于飞行安全间距的限制，不同无人机上相邻通道之间的距离相对较大。这导致重建范围内的高程点扩散函数（PSF）中产生较大的旁瓣。同时，大气湍流可能导致无人机偏离预定轨迹，从而难以通过基线优化来抑制旁瓣。较大的基线还可能引入通道之间的空间去相关性，从而导致干涉相位中的随机相位噪声，并通过增加PSF的旁瓣水平进一步加剧高程模糊度。为了解决这个问题，本文提出了一种基于邻域适应性高程先验的高程模糊度解决方法。在所提出的方法中，从相邻像素的重建结果构建一个窗函数，并将其纳入重建过程中，以抑制由高旁瓣引起的干扰。通过这种方式，正确重建目标的概率得到了提高。所提出方法的有效性和鲁棒性通过仿真和实际测量数据得到了验证。使用C波段小型无人机搭载的分布式TomoSAR系统获得的实验结果表明，该方法有效地抑制了模糊度，使得目标建筑物的重建无模糊。统计分析进一步表明，所提出算法产生的模糊点数量仅为传统OMP方法所产生的模糊点数量的五分之一。