基于毫米波多基线InSAR的雷达测绘技术

李  军*      王冠勇      韦立登      鲁耀兵      胡庆荣

(北京无线电测量研究所   北京   100854)

摘   要：机载毫米波InSAR具备不受光照限制、测绘幅宽大、测绘精度高的特点，近年来随着其技术的不断发展

和完善，逐渐成为一种被广泛关注的测绘手段。在针对小型飞行平台的高精度毫米波InSAR系统设计中，InSAR

基线构型、多基线配置、外部数字高程模型(DEM)参考及InSAR处理流程是系统设计的核心。该文分析了机载毫

米波InSAR系统中基线参数对干涉高程测量的影响，提出基于一体化天线吊舱的毫米波多基线InSAR系统设计思

路，在此基础上提出基于时域成像算法的毫米波多基线InSAR测高处理流程。最后，实测数据实验验证了该文给

出的机载毫米波多基线InSAR系统及其干涉数据处理方法在大比例尺测绘任务中的可行性和有效性。

关键词：干涉合成孔径雷达；毫米波；多基线；高程测量；时域成像

中图分类号：TN957.52 文献标识码：A 文章编号：2095-283X(2019)06-0820-11

DOI: 10.12000/JR19098

引用格式：李军,  王冠勇,  韦立登,  等.  基于毫米波多基线InSAR的雷达测绘技术[J].  雷达学报,  2019,  8(6):

820–830. doi: 10.12000/JR19098.

Reference format: LI Jun, WANG Guanyong, WEI Lideng, et al. Radar mapping technology based on

millimeter-wave multi-baseline InSAR[J]. Journal of Radars, 2019, 8(6): 820–830. doi: 10.12000/JR19098.

Radar Mapping Technology Based on Millimeter-waveMulti-baseline InSAR

LI Jun*      WANG Guanyong      WEI Lideng      LU Yaobing      HU Qingrong

(Beijing Institute of Radio Measurement, Beijing 100854, China)

Abstract: The characteristics of airborne millimeter-wave Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR)

include unrestricted light, large surveying width, and high mapping precision. In recent years, with the

continuous development and improvement of the technology of airborne millimeter-wave InSAR, it has

gradually become a widely used mapping method. The core of the system design of a high-precision millimeter-

wave InSAR system designed for small aircraft platforms comprises InSAR baseline configuration, multi-

baseline configuration, the external Digital Elevation Model (DEM), and InSAR processing flow. In this study,

interferometric elevation measurements influenced by different baseline parameters of an airborne millimeter-

wave InSAR system are analyzed. A design scheme of the millimeter-wave multi-baseline InSAR system based

on integrated antenna pod is provided. Then, a time-domain imaging algorithm-based millimeter-wave multi-

baseline InSAR elevation measurement process is proposed. Finally, real measured data experiments are used to

illustrate the feasibility and effectiveness of the proposed millimeter-wave multi-baseline InSAR system and the

interference data processing method for large-scale mapping missions.

Key words: Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR); Millimeter-wave; Multi-baseline; Elevation

measurement; Time domain imaging

 

 

收稿日期：2019-11-19；改回日期：2019-12-25

*通信作者： 李军 lijun_sar@sina.com        *Corresponding Author: LI Jun, lijun_sar@sina.com

基金项目：高分辨率对地观测系统重大专项工程

Foundation Item: The Major Project of High Resolution Earth Observation System

责任主编：张磊     Corresponding Editor: ZHANG Lei

第 8卷第 6期 雷    达    学    报 Vol. 8No. 6

2019年12月 Journal of Radars Dec. 2019

1 引言

随着干涉合成孔径雷达(Interferometric Syn-thetic Aperture Radar, InSAR[1,2])技术的不断发展

和完善，已逐渐从工程样机研制走向专业应用化推

广。尤其是InSAR全天时、多天候的载荷特点，对

气象条件依赖因素较小，使其成为有别于常规航空

摄影测量、激光测量等技术手段的新型测绘装备，

可广泛运用于我国西南多云雨省份的高精度地形测

绘，具有广阔的市场应用前景，引起了世界各国的

高度关注和重点研究[3–5]。2000年美国搭载“奋进

号”航天飞机完成了名为航天飞机雷达地形测绘使

命(Shuttle Radar Topography Mission, SRTM)的雷达测绘计划，实现了地球南北纬60°范围以内的

陆地测绘，体现了星载雷达测绘的高精度和宽覆

盖[6]。欧盟随后也提出了TerraSAR-X和TanDEM-X测绘雷达研制计划[7,8]，利用3年时间获取了高精

度连续的全球数字高程模型(World Digital Eleva-tion Model, WorldDEM)。数据库于2014年投入使

用，较SRTM测绘精度大幅提升，数据网格分辨率

为12 m×12 m，相对高程精度优于2 m，并且测绘

产品输出类型也更为丰富[9–12]。

星载InSAR系统[13]受限于基线长度的设计约

束，在1:5000或者1:2000等大比例尺地图测绘时，

星载测绘手段当前时期内仍略显不足。机载InSAR在灵活性和高精度方面则占据一定的优势，各型有

人、无人机载InSAR系统得到快速发展。传统机载

InSAR系统一般采用L波段[14,15]或者X波段[16,17]，如

美国空军ER-2平台的DTEMS系统[18]、中科院电子

所“奖状”平台的测绘雷达系统[19]等，在0.5 m高

程测量精度约束下，雷达两部接收天线基线长度达

到了8.5 m和2.4 m，需要对飞机结构进行特殊的加

改装设计并重新适航，对飞机平台要求较高。常规

低波段InSAR系统直接利用国内现有的运-12、塞

斯纳等通航飞机仍面临较大的技术困难，而高频段

InSAR系统[20]则可以利用基线较短的优势，降低对

飞机平台的依赖性，从而提升飞机的适装性和普适

性。相位解缠是InSAR面对的另一个难题，多基线

InSAR系统[21]由于良好的相位解缠绕能力，其系统

设计[22]及数据处理[23–27]近年来逐渐受到广泛关注。

本文介绍了一种新颖的毫米波多基线InSAR系统，多部雷达天线统一集成在单个雷达吊舱内，可

适装多种飞行平台，其中吊舱内的长基线用于确保

雷达测绘精度，而短基线可大幅度降低相位解缠绕

难度。在SRTM低精度地形高程的辅助下，结合时

域成像算法和高程反演近似方法极大提升了系统在

山地、高山地等复杂地形的实用化程度。实测机载

毫米波多基线InSAR数据处理结果与真实高程数据

的对比验证了系统的测量精度及鲁棒性。

2 毫米波多基线InSAR设计思路及系统介绍

毫米波多基线InSAR的设计思路为针对国内现

有通航飞机平台的结构和电气接口，设计一款具备

多种不同基线且集成在单个吊舱内的高精度InSAR

系统，适装不同的飞机平台，适应山地、高山地等

复杂的地形环境，全域条件下测绘精度满足

1:5000比例尺测图要求。由于InSAR系统的干涉基

线配置和雷达工作频率对测高精度具有较大影响，

这里主要对两种因素展开讨论。

2.1 InSAR干涉基线长度及雷达频率选择

InSAR测高误差项中基线长度导致的高程误

差为[28]

∆HB = R tan (ϑ− ξ) sinϑ∆B

B(1)

R ϑ ξ

B ∆B

B cos (ϑ− ξ)

其中， 为雷达斜距， 为雷达下视角， 为基线倾

角， 为干涉基线长度， 为基线长度测量误

差，则有效干涉基线长度为 。InSAR

基线设计可采用两个独立的天线吊舱分别挂置在飞

机机翼两侧形成干涉基线(简称分置式吊舱)，也可

采用单个吊舱内部集成多部天线形成干涉基线(简

称一体化吊舱)，如图1所示。

分置式吊舱将多个天线吊舱分别挂载在飞机两

侧机翼的下方，或者根据需要设置在机翼下和机腹

下。此方式可以最大化利用机身结构，形成长基

线，干涉精度高，但对飞机结构改装要求相对较

高。一体化吊舱则在单个吊舱内部集成多部雷达天

线，结构集成度高，飞机易安装，但基线长度较

短，不易实现高精度测高，但通过基线倾角的设计

可弥补高程精度的不足。一体化吊舱由于对飞机结

构改装小，可安装于小型民用通用航空飞机平台，

工程实现和应用飞行试验难度相对较低，近年来受

到测绘行业的重视。

ϑ

ξ

∆B

根据式(1)可以对比不同基线配置对InSAR高

程测量精度的影响。表1分别对比了1.8 m基线的分

置式吊舱与0.3 m基线的一体化吊舱在不同入射角

情况下的测高误差，其中载机飞行高度按照通航

非气密飞机的正常作业相对航线高度3000 m计算，

分置式吊舱和一体化吊舱基线倾角 设置为45°，基

线长度测量误差 均设置为0.1 mm。

由表1可知，在入射角30°～60°范围内，一体

化吊舱0.3 m短基线通过基线倾角的设计可具有较

高的高程测量精度。短基线使得一体化吊舱尺寸

小，大幅度降低了干涉雷达系统所需的结构外形包

第 6期 李  军等：基于毫米波多基线InSAR的雷达测绘技术 821

络，并且可以避免柔性基线问题，便于后续多载机

适装和大规模业务化运行。

∆Φ

InSAR高程测量误差中，雷达中心频率的影响

主要体现在干涉相位误差项中，干涉相位误差

对测高的影响为[28]

∆HΦ =λR sinϑ

4πB cos (ϑ− ξ)∆Φ (2)

λ其中， 为雷达波长。假设干涉相位误差相同，在

相同基线配置参数下，雷达波长越短，测高误差越

小，反言之相同精度条件下雷达波长越小，所需的

基线长度越短。例如，相同条件下Ka波段(波长

8 mm)较X波段(波长3 cm)干涉基线长度可以减少

至1/3，大幅度降低了系统体积和工程实现难度。

2.2 InSAR多基线长度设计

2πInSAR利用相位反演高程，长基线对高程敏感

但易发生相位 模糊，短基线对高程不敏感但高程

测量精度较差，实际工程设计时需要对多基线配置

开展详细分析。不同基线长度对应的模糊高程为[28]

HAmb =λR sinϑ

B cos (ϑ− ξ)(3)

h ∈ [−HAmb/2,HAmb/2)

Φ ∈ [−π,π)即高程误差 时，干涉相位

，相位未发生模糊，表2分析了3000 m

航高下不同基线长度对应的模糊高程。

BL

由表2可知，InSAR基线越短，模糊高程越

大，但测高误差大。InSAR基线越长，模糊高越

小，但测高精度高。设计长基线长度 时，应综

合考虑式(1)和式(2)的要求

BL ≥ R tan (ϑ− ξ) sinϑ∆B

∆HBL

BL ≥ λR sinϑ4πB cos (ϑ− ξ)

∆Φ

∆HΦ

(4)

∆HBL

∆Φ N(µ, σ2

)

其中， 为长基线的高程测量精度。在干涉相

位不模糊的约束条件下，短基线对地形高度起伏的

适应能力越强，后续干涉相位解缠绕处理难度越

低，但短基线将导致干涉高程测量误差增加。假设

干涉相位误差 服从 的正态分布，若短

基线测高误差峰峰值大于长基线的模糊高，则无法

表 1 不同基线配置对InSAR高程测量精度影响对比

Tab. 1 Comparison of effects of different baseline configurations on InSAR elevation measurement accuracy

飞行高度(m) 基线误差(mm) 基线长度(m) 基线倾角(°) 下视角(°) 雷达斜距(km) 高程误差(m)

3000 0.1

1.8 45

30 3.46 0.03

45 4.24 0

60 6.00 0.08

0.3 45

30 3.46 0.15

45 4.24 0

60 6.00 0.46

表 2 InSAR不同基线长度对应的模糊高程

Tab. 2 Fuzzy elevation corresponding to differentbaseline lengths

基线长度(m) 下视角(°) 基线倾角(°) 雷达斜距(m) 模糊高程(m)

0.30 35 45 5200 61

0.30 55 45 8800 125

0.03 35 45 5200 611

0.03 55 45 8800 1247

 

B天线R1 天线R2

R

H

B

x

q

q天线R1

天线R2

RH

(a) InSAR分置式天线吊舱(a) Split InSAR antenna pod

(b) InSAR一体化天线吊舱(b) Integrated InSAR antenna pod 

图 1 InSAR天线吊舱不同结构配置对比示意图

Fig. 1  A comparison diagram of different configurations of InSAR antenna pod

822 雷    达    学    报 第 8卷

BS

进行正确的长基线解模糊，为了避免这个问题，按

照正态分布特性一般选择短基线长度 为

BS ≥6∆HBL

HAmb_BLBL (5)

HAmb_BL

BL

∆hinput

BS

其中， 为长基线的模糊高程。长基线长度

需要根据系统最终的测高精度进行综合选择。

一般多基线InSAR成像过程中还会引入SRTM或

TanDEM-X数据源作为初始参考高程，初始参考

高程与地物实际高程之间还存在一定的误差 ，

为了避免参考高程误差导致短基线相位模糊，短基

线长度 还需要同时满足：

BS ≥HAmb_BL

6∆hinputBL (6)

需要说明的是，除上述多基线设计约束外，为

了降低干涉相位解缠绕的复杂度，还应确保长短基

线干涉相位图中每一像素点相位模糊不同，即长基

线相位折叠位置与短基线相位折叠位置不同。

3 基于时域成像算法的InSAR高程测量

常规频域SAR成像算法的成像平面一般为斜平

面，InSAR后期处理中还需要影像配准和平地相位

去除，处理较为复杂，且已知的地形信息利用率不

高。而基于时域后向投影的SAR成像算法[29,30]可以

充分利用先验地形信息，将成像平面定义为地平

面，大大降低了InSAR处理的难度。随着GPU的技术发展[31]，时域算法面临的大规模运算将得到有

效解决，基于时域成像的InSAR处理技术近年来得

到了广泛关注[32,33]。

A1 A2 B

ξ P h1 +∆h

y0

R1 R2

h1 ∆h

H θ

假设两个雷达接收天线 ,  物理间距为 ，

基线倾角为 ，目标点为 ，真实高度为 ，

在地距位置为 ，目标与雷达天线之间的距离分别

为 ,  。实际成像过程中，目标真实高度未知，

目标点先验信息高度为 ，高度误差为 ，雷达

高度为 ，目标下视角为 。基于BP成像的InSAR几何模型如图2所示。

P P1

R1 R′1 y0 y1

P A2 P1 R2

y1

BP成像时，利用先验地形信息建立成像网

格，目标点 在等距离成像面内投影至 点，这里

等于 ，地距点由 变化至 点，为了确保目标

点 在天线 内也投影至 点，需满足 在先验地

形内的地距投影也为 ，即

|y (R′1)− y (R′

2)| << δR (7)

展开得∣∣∣∣√R21 − (H − h1)

2 −√

R21 +B2 − 2R1B sin (θ +∆θ − ξ)− (H − h1 +B sin ξ)2 −B cos ξ

∣∣∣∣ << δR (8)

cos (θ +∆θ) = (H − h1 −∆h) /R1 δR

∆θ

其中， ,  为距离

分辨率， 为高程误差引起的下视角误差。基线

越长，其投影误差越大。图3对比了长短基线In-SAR不同天线的地距投影误差，其中绿色虚线表示

偏移1/10个像素对应的地距误差约束条件。

由图3可知，短基线InSAR成像时不同天线投

影在相同地距位置，像素偏移量可以忽略，但对长

基线而言高程误差大于100 m时需要考虑地距偏移

影响，体现在SAR图像中表示为像素点的偏移，对

应干涉相位的损失。实际数据处理时可利用短基线

测高信息对长基线进行二次处理，校正高程误差导

致的地距偏移。假设目标点在两个天线成像时投影

至相同地距位置，基于BP成像的InSAR干涉相位

可表达为

ΦInSAR_BP = − 2πλ

[R2 −R1 − (R′2 −R′

1)]

= − 2πλ

(R2 −R′2) (9)

其中，

R2 =√

R21 +B2 − 2R1B sin (θ +∆θ − ξ)

R′2 =

√R2

1 +B2 − 2R1B sin (θ − ξ)

(10)

则干涉相位可简化表示为

ΦInSAR_BP = −2πBλ

[sin (θ − ξ)− sin (θ +∆θ − ξ)]

≈ 2πBλ

cos (θ − ξ)∆θ (11)

转化为高程误差为

∆h = H − h1 −R1 cos (θ +∆θ) (12)

理论上通过式(11)和式(12)即可求解目标点高

 

H

B

R1R

1′

R2′ R2

A1

A2

P

P1

y0

y1

h1

P0

Dh

Dy

Dqq

x

 图 2 基于BP成像的InSAR测高模型

Fig. 2  InSAR height measurement model based on BP imaging

第 6期 李  军等：基于毫米波多基线InSAR的雷达测绘技术 823

ΦInSAR_BP程，但由于长基线InSAR干涉相位 中是存

在模糊的，需要利用短基线求解长基线的干涉相

位，从而获得精确的地物高程。具体步骤为

cos (θ +∆θ) = cos θ −∆h/R1

步骤 1　短基线高程求解近似。由三角关系

，可近似得到

∆θ ≈ ∆h

R1 sin θ(13)

ΦInSAR_BP_BS ∆h

将式(13)带入至InSAR相位表达式(11)中，可以得

到短基线干涉相位 与高程误差 近似

关系为

ΦInSAR_BP_BS ≈πBS cos (θ − ξ)

λR1 sin θ∆h (14)

∆ΦInSAR_BP_BL

步骤 2　构建长基线补偿相位项。同一像素

点，长短基线除基线长度不同，其余项均可近似相

同，此时可构建长基线的补偿相位 为

∆ΦInSAR_BP_BL ≈ BL

BSΦInSAR_BP_BS (15)

步骤 3　长基线相位校正。长基线干涉相位中

去除补偿相位项，得到无模糊的相位

ΦrInSAR_BP_BL ≈ ΦInSAR −

[∆ΦInSAR_BP_BL

]2π (16)

[·]2π 2π其中， 表示对相位进行 周期的折叠变化。

ΦfInSAR_BP_BL

∆ΦInSAR_BP_BL

ΦInSAR_BP_BL

步骤 4　长基线相位逆校正。对去除模糊的长

基线进行干涉相位滤波 ，并加上补偿

相位 得到最终的长基线干涉相位

ΦInSAR_BP_BL ≈ ΦfInSAR_BP_BL+∆ΦInSAR_BP_BL (17)

步骤 5　求解目标点的高程误差。按照干涉相

位与高程误差的精确公式，计算目标点最终的高程

误差。

4 毫米波多基线InSAR数据处理流程

毫米波InSAR数据处理结合外部数字高程模型

(Digital Elevation Model, DEM)数据，在3维地形

网格上构建成像平面，利用后向投影算法分别对长

短基线开展SAR成像，短基线InSAR经干涉和滤

波、解缠绕处理后得到低精度的地形高程，长基线

InSAR在低精度高程的基础上开展几何校正，在干

涉和相位滤波处理后，叠加短基线补偿相位消除长

基线相位模糊，相位解缠绕处理后叠加短基线补偿

相位得到最终的干涉相位，经相位转化后获得精确

的地物高程。毫米波多基线InSAR数据处理流程整

理后如图4所示，其中灰色部分为外部参数输入。

5 实测数据实验

下面利用实际的毫米波多基线InSAR系统，搭

载有人飞机平台，并在地面布设三面角角反射器和

全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite

System, GNSS)地面基准站，验证本文算法的可行

性和有效性。毫米波多基线InSAR系统参数如表3

所示，搭载的有人机飞行平台及毫米波多基线In-

SAR系统雷达吊舱实物图如图5所示。

飞行试验地点为河南省安阳市，图6(a)为观测

区域的GoogleEarth光学影像图，图6(b)为观测区

域的SRTM参考高程数据，图6(c)和图6(d)分别为

基于3维地形网格的不同通道SAR成像结果。图6(e)和图6(f)分别为长基线和短基线的干涉相位图，可

以看出短基线干涉相位基本没有模糊，长基线干涉

 

35 40 45 50 55

两天线地距投影误差

(m

)

-0.06

-0.04

-0.02

0

0.02

0.04

0.06

高程差-500 m

高程差-250 m

高程差0 m

高程差250 m

高程差500 m

InSAR下视角 (°)

(a) 短基线InSAR地距投影误差(a) Ground distance projection error

of short InSAR baseline

35 40 45 50 55

InSAR下视角 (°)

两天线地距投影误差

(m

)

-0.08

-0.06

-0.04

-0.02

0

0.02

0.04

0.06

0.08

高程差-300 m

高程差-200 m

高程差-100 m

高程差0 m

高程差100 m

高程差200 m

高程差300 m

(b) 长基线InSAR地距投影误差 (b) Ground distance projection error

of long InSAR baseline 图 3 长短基线InSAR的地距投影误差对比

Fig. 3  Comparison of ground distance projection errors of InSAR with long and short baselines

824 雷    达    学    报 第 8卷

图局部区域仍存在一定的模糊，图6(g)为长基线经

过短基线相位校正后的干涉相位图，可以看出长基

线经短基线校正后相位未模糊，说明短基线可作为

一种辅助手段降低相位解缠绕和高程反演的难度，

图6(h)为长短基线联合处理后的高程测量图，与

图6(b)比较可以看出，其区域高程细节明显丰富，

高程精度提升。

为了说明本文所提出的基于一体化天线吊舱的

毫米波多基线InSAR系统及干涉数据处理方法在测

绘作业中的可行性，下面给出了InSAR测绘高程与

真实高程数据的对比结果。图7(a)为由光学雷达

(Light detection and range, Lidar)测得的测区高程

数据，图7(b)为经过干涉数据处理后的测区DSM结

果。为了对测绘结果进行量化说明，在飞行测区内

布设了68个角反射器作为检查点，角反射器的分布

如图7(a)所示，其中共有34个指向南向，34个指向

北向。后通过GNSS差分测量出角反射器的3维位

置信息(精度约5 cm)，以此作为基准对本文多基线

InSAR系统的性能进行分析。从上述角反射器中去

除地物遮挡和角反指向等引起的角反异常值，对剩

余的25个角反射器进行分析，画出基准高度与InSAR测高结果如图8(a)所示，测高误差结果如图8(b)所示。由图8可知，毫米波多基线InSAR系统测量的

表 3 毫米波多基线InSAR系统参数

Tab. 3 Parameters of millimeter-wave multi-baselineInSAR system

参数 数值

中心频率 35 GHz

长基线长度 0.31 m

短基线长度 0.03 m

基线倾角 45°

飞行高度 3000 m

信号带宽 900 MHz

雷达下视角 38°～52°

平均飞行速度 240 km/h

 

雷达短基线原始回波数据

雷达长基线原始回波数据

外部DEM数据

高精度POS数据

短基线SAR复影像对

长基线SAR复影像对

短基线InSAR干涉相位

短基线InSAR相位滤波

短基线相位解缠绕

短基线InSAR高程反演

长基线复影像几何校正

长基线InSAR干涉相位

长基线InSAR相位滤波

是

否

长基线InSAR相位校正

长基线相位解缠绕

长基线相位逆校正

长基线InSAR高程反演

大气参数补偿

天线罩相位补偿

InSAR

基线误差补偿

雷达系统通道误差补偿

高程差门限超差

 图 4 毫米波多基线InSAR数据处理流程图

Fig. 4  Flowchart of millimeter-wave multi-baseline InSAR data processing

第 6期 李  军等：基于毫米波多基线InSAR的雷达测绘技术 825

 

(a) InSAR实物装机图(a) InSAR equipment installation diagram

(b) InSAR多基线结构图(b) InSAR multi-baseline structure diagram 

图 5 毫米波多基线InSAR装机及天线结构图

Fig. 5  Millimeter wave multi-baseline InSAR installation and antenna structure diagram

 

(a) 光学参考影像(a) Optical reference image

(b) 测区参考高程(b) Reference elevation

of measuring area

(c) 1通道SAR影像(c) SAR image of channel 1

(d) 2通道SAR影像(d) SAR image of channel 2

(e) 长基线干涉相位图(e) Long baseline interference

phase diagram

(f) 短基线干涉相位图(f) Short baseline interference

phase diagram

(g) 长基线相位校正图(g) Long baseline phase

correction diagram

(h) 多基线InSAR高程 (h) Multi-baselineInSAR elevation 

图 6 毫米波多基线InSAR实测数据处理结果

Fig. 6  The measured data processing results of millimeter-wave multi-baseline InSAR

826 雷    达    学    报 第 8卷

高程与高程基准的误差均值为0.0495 m，标准差为

0.1732 m，误差峰峰值为0.6331 m，可以满足测绘

作业1:5000比例尺的高程精度要求。

6 结束语

本文提出了一种针对轻小型化飞行平台的毫米

波多基线InSAR测绘技术，结合外部参考地形和时

 

(a) 测区高程及定标点位置(a) Elevation and position of measuring area

(b) 毫米波多基线InSAR获取的DSM数据(b) DSM data obtained by millimeter-wave multi-baseline InSAR 

图 7 毫米波多基线InSAR处理结果

Fig. 7  Results of millimeter-wave multi-baseline InSAR treatment

 

测试点序号

5 10 15 20 25

高度差

(m

)

-0.3

-0.2

-0.1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

(b) InSAR测绘与基准高度差值(b) Difference between InSAR measuring

and reference height

测试点序号

5 10 15 20 25

高度

(m

)

200

250

300

350

400

450

500

550

(a) InSAR测绘与基准高度(a) InSAR mapping and

reference height

基准高度

InSAR测绘高度

 图 8 InSAR测绘高度与基准高度对比结果

Fig. 8  Comparison results between the measured height and the reference height

第 6期 李  军等：基于毫米波多基线InSAR的雷达测绘技术 827

域后向投影算法，优化了多基线InSAR的处理流

程。通过实测数据的处理，验证了毫米波多基线

InSAR雷达测绘技术的有效性和可行性，为后续工

程实用化提供了基础。在实际飞行中发现，多基线

InSAR应用中仍存在雷达天线罩传输不一致性导致

的非线性测高误差、参考地形导致的伪叠掩等应用

性问题，将是下一阶段工作的研究重点。

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第 6期 李  军等：基于毫米波多基线InSAR的雷达测绘技术 829

作 者 简 介 

李　军(1982–)，男，北京无线电测量研

究所研究员，博士，毕业于西安电子科

技大学，研究方向为SAR系统总体及数

据处理技术。

E-mail: lijun_sar@sina.com

王冠勇(1989–)，男，北京无线电测量研

究所工程师，博士，毕业于中国航天科

工集团第二研究院，研究方向为SAR数

据处理技术。

E-mail: gywang.sar@gmail.com

韦立登(1973–)，男，北京无线电测量研

究所研究员，博士，毕业于中国科学院

研究生院，研究方向为机载SAR成像与

InSAR处理技术。

E-mail: koridge@163.com

鲁耀兵(1965–)，男，北京无线电测量研

究所研究员，博士生导师，研究方向为

雷达系统总体设计、雷达信号处理技术

等。

E-mail: luyaobing65@163.com

胡庆荣(1974–)，男，北京无线电测量研究所研究员，博士

生导师，研究方向为雷达系统总体与机载SAR成像处理技

术等。

E-mail: hu_qingrong@126.com

830 雷    达    学    报 第 8卷