基于导航卫星的SS-D-InBSAR地表形变监测技术

为了在时间和空间上连续地进行地表形变监测，本课题提出基于导航卫星的空地差分干涉双基地合成孔径雷达(SS-D-InBSAR)技术。该技术能够克服常规差分干涉SAR和GPS技术在地表形变监测中不能同时兼顾时间和空间连续性的不足，可以应用于山体滑坡、泥石流、地面塌陷等地质灾害的监测。本课题针对该技术中雷达成像处理和差分干涉处理等两个关键问题展开研究：改进直线运动条件下的信号模型，建立导航卫星椭圆轨道条件下精确的信号模型；引入Chirp Scaling原理和波数域成像处理思路，提出方位向时变、二维空变约束下的高精度成像处理算法，解决长合成孔径时间、非对称几何构型条件下的空地双基地合成孔径雷达成像处理难题；提出一种基于导航卫星的SS-D-InBSAR的联合差分干涉处理技术，解决轨道参数和信号波形参数各异情况下的差分干涉处理难题，突破基于导航卫星的雷达图像中低信噪比和低分辨率对差分干涉性能的限制。

青年科学基金项目在基于导航卫星的空地差分干涉双基地合成孔径雷达(SS-D-InBSAR)成像处理和差分干涉处理方面等取得了突破性进展：（1）提出了长合成孔径时间和非对称双基地构型下的成像处理算法，不仅解决了传统双基地成像理论中数学模型和成像机理在长合成孔径条件下的实效，而且充分考虑并补偿了收发极度非对称所引入的回波二维空变性，并通过了实验数据处理验证；（2）提出了基于导航卫星的SS-D-InBSAR差分干涉处理算法，解决了发射机轨迹对准处理，空间相干系数，平地相位和地形相位等核心问题，并通过双天线SS-BISAR系统的形变检测试验，验证了基于导航卫星的SS-D-InBSAR监测地表形变的可行性。在课题的资助下，发表了7篇SCI收录的国际期刊论文和9篇EI收录论文，获得9项授权专利，申请8项授理专利；培养8名硕士研究生和博士研究生；相关的研究成果已支撑青年基金转面上基金成功申请。