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申请/专利权人：电子科技大学

摘要：本发明公开了一种起伏地形SAR阴影判断方法，首先获取待模拟区域的DEM数据，根据小面单元模型拟合场景小面单元，再结合SAR平台与场景的几何位置关系，计算场景内各目标点的斜视角和下视角，确定雷达波束照射范围，然后对照射范围内的任一目标点，计算其到雷达载机的波束视线路径上所有小面单元对应的高度，最后利用下视角比较的方法进行遮挡判断，遍历波束照射范围内的所有目标点后，得到模拟的精细SAR阴影。本发明的方法还原了SAR实际工作中的波束照射情况，避免多次插值带来的累积性误差，实现对起伏地形区域SAR阴影的有效模拟，模拟得到的阴影能够更加准确地反映出起伏地形轮廓的变化，为后续SAR几何校正和阴影测高等工作奠定基础。

主权项：1.一种起伏地形SAR阴影判断方法，具体步骤如下：A.获取待模拟区域的DEM数据，根据小面单元模型拟合场景小面单元，设DEM的间隔为ρ，DEM中某一区域的小面单元由相邻的4个点A、B、C、D组成，假设四个点的坐标分别为x1,y1,z1、x2,y2,z2、x3,y3,z3、x4,y4,z4；其中，x1＝x2，x3＝x4，y1＝y4，y2＝y3，设这四个点拟合得到的小面单元面元方程为z＝ax+by+c，利用最小二乘原理，建立目标函数xi、yi、zi为小面单元四个顶点的坐标位置，令可得到拟合小面单元的系数a、b、c，进而可以计算得到小面单元中心坐标z0＝a·x0+b·y0+c；B.根据步骤A中得到的拟合小面单元中心坐标，结合SAR平台与场景的几何位置关系，计算某一方位时刻各小面单元的斜视角θ和下视角SAR平台位置坐标为Xt,Yt,Zt，拟合小面单元的斜视角为下视角为其中，R为拟合小面单元中心到雷达载机的斜距，sin-1[]为反正弦函数；C.根据步骤B中的θ和结合SAR波束中心的斜视角、下视角，波束方位宽度和俯仰宽度确定当前时刻的照射范围，根据雷达波束中心斜视角θsq、下视角和波束方位宽度θazi、俯仰宽度确定波束在方位向和俯仰向的照射范围： 其中，rect[]为矩形窗函数；D.对步骤C中波束照射范围内的任一小面单元Pxp,yp,zp，计算其到雷达载机的视线路径上各小面单元相应的高度，设任一小面单元Pxp,yp,zp到雷达载机的波束视线路径上有N个小面单元Qjj＝1，2，…，N，对应的小面单元系数为aj、bj、cj，波束视线在地面上投影的斜率为Qj在视线路径上的Y轴坐标为yj＝k·xj+Yt，其中，xj＝xp-N-j+1·ρ，计算得到小面单元在视线路径上对应的高度hj＝aj·xj+bj·yj+cj；E.根据步骤D中得到的各小面单元高度计算对应的下视角，并通过比较下视角大小判断Pxp,yp,zp的遮挡情况，计算各小面单元对应的下视角其中，步骤D中计算得到的点xj,yj,hj到雷达载机的距离Rj表示为小面单元Pxp,yp,zp的下视角Pxp,yp,zp到雷达载机的距离Rp表示为比较和的大小，若存在则认为Pxp,yp,zp被遮挡，若所有的则认为没有被遮挡；F.重复步骤D-E，遍历波束照射范围内的所有小面单元，得到当前方位时刻模拟的场景阴影图像，G.重复步骤B-F，遍历所有方位时刻，将每一时刻的阴影进行叠加，得到模拟的场景阴影图像。

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