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星载合成孔径雷达干涉测量的发展 合成孔径雷达(SAR)是五十年代末研制成功的一种微波传感器，是微波传感器中发展最为迅速、最有成效的一种对地观测系统[1]。合成孔径雷达干涉测量（InSAR）是SAR应用中较晚出现的一个方向，或者说是一个新的领域。该技术具有测绘带宽，全天候、全天时的特点，获得的地表三维信息具有较高的空间精度和高程精度，是目前雷达遥感研究的热点。 从20世纪90年代中后期开始，合成孔径雷达干涉测量技术逐渐走向成熟，应用的领域不断扩展，成为SAR应用研究的热点之一。合成孔径雷达干涉测量技术(InSAR)是以合成孔径雷达复数据提取的相位信息为信息源获取地表的三维信息和变化信息的一项技术。干涉雷达早在1969年就被用于从地球上观测火星，1972年被用于观测月球的地形。Graham1974年提出用合成孔径雷达干涉测量进行地形测绘。1986年美国喷气推进实验室的Zebker和Goldstein发表了用机载双天线SAR进行地形测绘的结果，真正拉开了干涉合成孔径雷达研究的序幕[2]。 InSAR的飞行平台可以是飞机，称为机载InSAR，也可以是卫星或航天飞机，称为星载InSAR。根据SAR影像对获取方式的不同，主要区分为单航过和双航过两类InSAR系统。按照干涉模式的不同，InSAR主要区分为交轨干涉(XTI)、顺轨干涉(ATI)和重复轨道干涉测量(RTI)三种干涉测量模式。交轨干涉模式是利用图像对的相位差来获取地表的数字高程模型信息；重复轨道干涉测量既可以用于测量地形高程，也可以用于监测地表运动（又称D-InSAR）；顺轨干涉模式是通过测量图像对的相位差来确定目标的运动状况，常用于水流制图、动目标检测以及定向波谱的测量。 目前可提供InSAR数据源的星载SAR系统有：日本的JERS-1、美国的SIR-C/X-SAR、加拿大的RADARSAT-1和欧空局的ENVISAT等，未来计划中的系统如日本的ALOS PALSAR和加拿大的RADARSAT-2等，也都考虑了InSAR的能力，如前文所述。在星载InSAR技术的发展过程中，影响重大的两个系统分别是欧空局的ERS-1/2星对以及美国的SRTM。 欧洲空间局（ESA）于1991年和1995年分别发射了系统参数基本一致的ERS-1和ERS-2。ERS-1与ERS-2构成对同一地面访问时间相差一天的星对（Tandem）InSAR重复轨道干涉测量的研究提供了重要的数据源。 欧洲空间局2002年3月发射了一颗先进的极轨对地观测卫星ENVISAT。它携带有先进合成孔径雷达（ASAR）ENVISAT星对的串接飞行,有力地确保了ERS-1/2卫星对地观测任务的延续,保持了对地观测数据的持续性和稳定性，为InSAR重复轨道干涉测量的研究也具有重大的意义。 2000年2月美国“奋进”号航天飞机发射升空，执行耗资3.64亿美元，称之为航天飞机雷达地形测绘使命SRTM的空间飞行任务。航天飞机雷达地形测绘使命SRTM是人类历史上真正意义上的第一个航天InSAR测量系统。它所采用的方式为单航过双天线干涉测量，即在航天飞机上构建双天线实施INSAR地形测绘。该任务历经11天顺利完成，共计进行了222小时23分钟的数据采集工作，获取的雷达影像数据达9.8万亿字节，存满了332盒高密度磁带，覆盖了全球80%以上的陆地表面，覆盖范围在北纬60度至南纬56度之间，覆盖面积超过1.19亿平方公里这些原始数据经过两年左右的处理后，可绘制成高精度的全球三维地形图，其精度超过美军现有地图的30倍。D. Massonnet 1998年提出了用被动小卫星与常规的SAR卫星编队来获取干涉数据进行干涉测量的思想，目的是希望构建一个低成本，且高性能的单轨道星载干涉测量系统[3]。 目前欧洲欧空局（ESA）和欧洲航天技术中心（ESTEC）、法国空间局（CNES）和德国空间局（DLR）在编队卫星构型方面开展了深入的研究。Manfred Zink (ESA/ESTEC),Gerhard Krieger(DLR),Thierry Amiot(CNES),F.Douchin(CNES) 等学者对轨道构型原理，干涉性能分析，生成DEM精度分析等方面进行了深入的研究[3－6] 。 利用编队卫星技术最主要的任务是进行交轨干涉测量，获取全球陆地和冰面的DEM数据。另外还可以进行顺轨干涉测量制作海洋洋流图以及进行volume scattering 估计。在超分辨率测试和multi-static acquisition方面的应用也是非常值得令人期待的[6]。 法国科学家提出的编队卫星方案－Cartwheel干涉车轮。干涉“车轮”名字来源于轨道的构型。它由3颗SAR接收小卫星和一个主卫星组成，主卫星就是常规SAR卫星，小卫星跟随主星，他们互相环绕着旋转。