理论教育 GNSS技术与GBSAR融合:远程高精度变形监测的新途径

GNSS技术与GBSAR融合:远程高精度变形监测的新途径

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:GNSS技术则是一种可实现远程自动化测量的高精度变形监测技术。如果能将GNSS与GBSAR融合使用,定会大大提高测量精度和工作效率。使用GNSS-INS系统来校正地基合成孔径雷达平台的不规则运动以提高信号压缩精度,并以有无位置校正的合成图像作为比较。基于地面的合成孔径雷达图像不同于机载和卫星雷达,具有较低的操作成本和连续测量的优点。主要目的是测试GNSS-INS系统在地基合成孔径雷达平台运动校正中的能力和评估L波段GBSAR的特性。

GNSS技术与GBSAR融合:远程高精度变形监测的新途径

GNSS全称“全球导航卫星系统”(Global Navigation Satellite System),该系统是由美国GPS、俄罗斯GLONASS、中国北斗系统(BDS)以及欧洲Galileo卫星导航系统等共同组成的。GNSS技术则是一种可实现远程自动化测量的高精度变形监测技术。

由于GNSS技术的迅猛发展,其除具有全天候、全时域、测站之间无须通视、定位精度高、可同时测定点位的三维坐标等子系统具有的所有优点外,还整合了四大子系统的所有资源,使其相比单一子系统,在同一时间的可视卫星数目大大增加,由此可保证在地球大多数地区进行GNSS测量均有较高的精度,且测量时间大大缩短。如果能将GNSS与GBSAR融合使用,定会大大提高测量精度和工作效率。

使用从LiSALAB地基合成孔径雷达(GBSAR)系统修改的矢量网络分析仪进行实验,根据GNSS-INS单元获取用于辅助方位信号压缩的位置信息,并且利用距离多普勒算法对采集的数据进行方位角压缩。使用GNSS-INS系统来校正地基合成孔径雷达平台的不规则运动以提高信号压缩精度,并以有无位置校正的合成图像作为比较。(www.daowen.com)

合成孔径雷达系统在过去的几十年中已被用于卫星和机载平台,并且在GBSAR系统上进行了开发,这些系统通常在Ku波段工作并利用轨道进行精确定位,使时间干涉测量成为可能。基于地面的合成孔径雷达图像不同于机载和卫星雷达,具有较低的操作成本和连续测量的优点。但是由于地面雷达的视角较低,不会产生类似于光学图像的“美观”或易于识别的星载雷达图像,从而影响图像的识别和准确性。通过实施在不同时间拍摄的多个SAR图像的干涉测量或通过利用2个接收天线和已知基线实现同时拍摄的多个SAR图像的干涉测量来实现斜率的DEM生成。

本实验描述了使用由LiSALAB公司制造的GBSAR系统改进的L波段操作的移动SAR系统进行的实验。主要目的是测试GNSS-INS系统在地基合成孔径雷达平台运动校正中的能力和评估L波段GBSAR的特性(例如植被穿透)。

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