Стр. 1 - Р.И. Шувалов - Математическое моделирование в задаче развертки фазы радиолокационных топографических интерферограмм

228

ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Естественные науки». 2012

УДК [52-17::528.8.044.2]+519.176

Р. И. Ш у в а л о в

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

В ЗАДАЧЕ РАЗВЕРТКИ ФАЗЫ

РАДИОЛОКАЦИОННЫХ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ

ИНТЕРФЕРОГРАММ

Рассмотрена задача развертки фазы интерферограмм, возникаю-

щая при реконструкции рельефа Земли по данным интерферомет-

рической съемки радиолокатором из космоса. На основе байесов-

ского подхода разработана математическая модель градиента

абсолютной фазы на радиолокационной топографической интер-

ферограмме. Практическая значимость полученных результатов

подтверждена вычислительным экспериментом.

E-mail:

Shuvalov.R.BMSTU@mail.ru

Ключевые слова:

развертка фазы на плоскости, интерферограмма, радиоло-

катор с синтезированной апертурой, топографическая радиолокационная ин-

терферометрия, цифровая модель рельефа.

Важное прикладное значение имеет метод построения цифровых

моделей рельефа (ЦМР) поверхности Земли по данным интерферо-

метрической съемки из космоса радиолокатором с синтезированной

апертурой антенны (РСА). Это связано с возможностью получать ра-

диолокационные изображения независимо от времени суток и погод-

ных условий, с оперативностью получения ЦМР на интересующий

район, с высокой потенциальной точностью метода. Особенно метод

актуален для протяженной территории России, большую часть года

скрытую облачным покровом от объективов космических оптических

сенсоров.

Интерферометрический метод построения ЦМР по данным РСА

заключается в проведении двух космических радиолокационных съе-

мок интересующего участка поверхности Земли с незначительно раз-

личающимися углами наблюдения, формировании топографической

интерферограммы по результатам совместной обработки полученных

снимков и извлечении из сформированной интерферограммы топо-

графической информации [1–5].

Топографическая интерферограмма представляет собой матрицу

главных (т. е. известных по модулю 2

π

радиан) значений разностей

фаз. Для извлечения из такой интерферограммы информации о ре-

льефе необходимо преобразовать ее в матрицу абсолютных значений

фазовых разностей. Задачу восстановления массива абсолютных фа-

зовых значений по массиву главных значений фазы называют задачей

развертки фазы. Развертка фазы является наиболее сложным этапом