CN103091666A - 非理想定标器条件下的机载p波段极化sar定标方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一种非理想定标器条件下的机载P波段极化SAR定标方法，涉及雷达技术，是用来标定极化合成孔径雷达(SAR)的极化隔离度、极化通道不平衡等系统误差。非理想条件指定标器自身和载机姿态变化引入的散射矩阵非理想性，本发明方法修正了理想定标器的散射矩阵，进行天线方向图校正，从而克服了定标参数随天线视角(距离向)的变化，并考虑载机姿态引入的极化角变化造成的定标器散射矩阵改变，在此基础上修正极化定标模型，进行定标处理获得系统的发射失真矩阵和接收失真矩阵，从而对极化SAR图像进行极化校正。

Description

非理想定标器条件下的机载P波段极化SAR定标方法

技术领域

本发明涉及雷达信息获取与处理技术领域，是一种非理想定标器条件下的机载P波段极化SAR定标方法。

背景技术

极化合成孔径雷达(SAR)是一种多参数、多通道微波成像雷达系统，其测量数据相比传统SAR包含了更丰富的目标信息，在海洋学、冰川学、农林、地形测绘以及军事目标侦探方面有着广泛的用途。由于极化SAR系统误差会带来极化SAR数据失真，必须对极化SAR经过极化定标。系统误差主要指系统不同极化收发通道间的不平衡(包括幅度和相位)，和通道间的串扰即极化隔离度参数。

机载极化SAR系统的定标一直是极化系统数据处理和应用的难题之一。目前常用的方法有基于点目标、分布目标、点目标和分布目标混合的定标方法。分布目标利用散射特性均匀的天然地物作为定标场，但存在定标精度难以准确评价，定标区域受限的缺点，点目标与分布目标混合的方法也存在类似缺陷。常规点目标方法利用散射特性已知的理想定标器，通常只能标定定标器所处的局部区域的定标结果准确性，并不考虑定标器和载机姿态引入的非思想条件。

发明内容

本发明的目的是公开一种非理想定标器条件下的机载P波段极化SAR定标方法，以提高定标结果的精度和可靠性。

为了达到上述目的，本发明的技术解决方案是：

提出结合定标器位置姿态、尺寸结构和载机位置姿态来修正理想定标器散射矩阵，作为定标模型中的已知定标器散射矩阵；本发明提出在极化定标处理之前，先做天线方向图校正，解决极化定标参数随天线视角变化的问题；本发明提出考虑载机姿态引起的极化角变化，并修正极化定标模型，在修正极化定标模型后，再做定标处理提取发射失真矩阵和接收失真矩阵，完成极化校正。

本发明一种非理想定标器条件下的机载P波段极化SAR定标方法，其包括步骤：

a)首先，根据天线视角和极化定标指标要求，沿距离向布设一列三面角定标器和二面角定标器；

b)以定标器位置姿态、尺寸结构和载机位置姿态来修正理想定标器散射矩阵，作为定标模型中的已知定标器散射矩阵；

c)基于定标器自身和载机姿态变化引入定标器散射矩阵非理想性，进行天线方向图校正；

d)再针对载机姿态引入的极化角变化，进行极化定标模型修正；

e)最后，提取发射失真矩阵和接收失真矩阵，完成极化定标。

所述的非理想定标器条件下的机载P波段极化SAR定标方法，其中，所述a)步，是沿距离向布设一列10个三面角定标器，每间隔3°布设，用来做天线方向图校正；其中在第3和第7个三面角定标器两侧间距50m，各放置一个0°和45°的二面角定标器，形成每组含3个定标器的两组极化定标器组。

所述的非理想定标器条件下的机载P波段极化SAR定标方法，其中，所述b)步中的定标器尺寸结构：三面角定标器直角边尺寸为1.6m，二面角定标器公共边尺寸为1.2m×2m；机载P波段极化SAR中心频率620MHz，波长约0.5m，带宽200MHz，距离波束宽度26°，中心视角50°。

所述的非理想定标器条件下的机载P波段极化SAR定标方法，其中，所述b)步中的理想定标器散射矩阵修正，散射矩阵一般表示为： $\left(\begin{array}{cc}{S}_{\mathrm{hh}}& S_{\mathrm{hv}}\\ S_{\mathrm{vh}}& S_{\mathrm{vv}}\end{array}\right),$ 散射矩阵元素与RCS的对应关系为σ_pq＝4π|S_pq|²，散射矩阵和RCS的下标代表极化状态，S_hv表示h极化接收，v极化发射；

对于中等尺寸或电大尺寸的三面角定标器，采用下式计算RCS修正值：

${\mathrm{\σ}}_{\mathrm{pq}}=10*\log 10\left(\frac{4\mathrm{\π}{l}^4}{{\mathrm{\λ}}^2}{\left[\begin{array}{c}\cos {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{pi}}+\sin {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{pi}}(\sin {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{ap}}+\cos {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{ap}})-\\ \frac{2}{\cos {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{pi}}+\sin {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{pi}}(\sin {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{ap}}+\cos {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{ap}})}\end{array}\right]}^2\right).$

其中λ为雷达波长，l为三面角定标器直角边长，θ_ap为方位角偏差，θ_pi为俯仰角偏差。

所述的非理想定标器条件下的机载P波段极化SAR定标方法，其中，所述c)步中的天线方向图校正，包括步骤：

C1)利用RCS已知的三面角定标器确定天线相对增益K(θ_i)与天线视角θ_i的关系：

其中P为图像像素对应的三面角定标器能量，k(θ_i)为天线在视角为θ_i的增益，

为该视角对应的三面角定标器散射系数值；

C2)通过计算获得不同视角下的天线增益值k(θ_i)，对图像乘以其倒数1/k(θ_i)进行天线方向图校正。

所述的非理想定标器条件下的机载P波段极化SAR定标方法，其中，所述

的计算采用积分法，计算公式如下：

${\mathrm{\σ}}_i^0=\frac{{\mathrm{\σ}}_i\sin {\mathrm{\θ}}_i}{{\mathrm{\δ}}_r{\mathrm{\δ}}_a{C}_i}$

其中σ_i为修正后的三面角定标器理论RCS，δ_r为距离分辨率，为方位向分辨率，C_i为三面角定标器对应图像积分区域的总能量与均匀地物散射能量的比值。

所述的非理想定标器条件下的机载P波段极化SAR定标方法，其中，所述d)步中的极化定标模型修正，包括：

D1)二面角定标器修正后的理想散射矩阵记为S_di，载机俯仰角引入的极化角为θ，那么散射矩阵变为PS_diP^-1，其中矩阵P为：

$\left(\begin{array}{cc}\cos \mathrm{\θ}& -\sin \mathrm{\θ}\\ \sin \mathrm{\θ}& \cos \mathrm{\θ}\end{array}\right);$

D2)相应的极化定标模型变为：

$M_i={\mathrm{Ae}}^{j{\mathrm{\φ}}_i}\mathrm{RST}={\mathrm{Ae}}^{j{\mathrm{\φ}}_i}\mathrm{RP}{S}_i{P}^{-1}T$

其中M_i为观测矩阵，即由极化图像上对应的定标器复数据，A为系统绝对幅度因子，也就是辐射定标中的定标常数，e是自然对数的底数，φ_i为绝对相位， $R=\left(\begin{array}{cc}1& {\mathrm{\δ}}_1\\ {\mathrm{\δ}}_2& f_1\end{array}\right)$ 为接收失真矩阵，δ₁和δ₂为接收通道串扰，f₁为接收通道不平衡， $T=\left(\begin{array}{cc}1& {\mathrm{\δ}}_3\\ {\mathrm{\δ}}_4& f_2\end{array}\right)$ 为发射失真矩阵，δ₃和δ₄为发射通道串扰，f₂为发射通道不平衡，S_i为修正后的定标器理想散射矩阵。

所述的非理想定标器条件下的机载P波段极化SAR定标方法，其中，所述e)步中提取发射和接收失真矩阵，包括步骤：

E1)是利用a)步中含3个定标器的两组极化定标器的其中一组，第一组，构成12个方程的方程组，未知数为10个，其中绝对幅度因子，定标常数A通过10个三面角定标器辐射定标单独获得，发射和接收失真矩阵中的6个未知数，通过常规点目标定标Whitt算法求解，得发射和接收失真矩阵；

E2)通过E1)中的第一组定标器求得发射和接收失真矩阵后，对极化图像数据逐个像素通过下式进行校正：

$S=P^{-1}{R}^{-1}{\mathrm{MT}}^{-1}P/{\mathrm{Ae}}^{j{\mathrm{\φ}}_i}$

其中M为校正前的极化图像像素对应数据；

E3)通过E1)中第一组定标器解算得到的发射和接收失真矩阵，按照E2)所述的校正公式，对第二组定标器对应图像像素进行校正，并将校正结果和修正后的第二组定标器理想散射矩阵来验证极化定标的精度。

本发明的有益效果是：可解决常规点目标方法的缺点。针对定标器自身和载机姿态引入的非理想条件，修正了定标器理想散射矩阵；对极化SAR图像作了天线方向图校正，克服定标参数随天线视角的变化；考虑载机姿态引入的极化角变化，修正极化定标模型，通过以上三方面，有效提高了极化定标结果的精度和可靠性，并通过实际机载极化SAR试验的验证了方法有效性。

附图说明

图1是本发明的非理想定标器条件下的机载P波段极化SAR定标方法采用的定标器外场布设示意图；

图2是本发明的非理想定标器条件下的机载P波段极化SAR定标方法采用的三面角定标器及姿态示意图；

图3是本发明的非理想定标器条件下的机载P波段极化SAR定标方法采用的二面角定标器及姿态示意图；

图4是三面角定标器姿态变化对应RCS变化图；

图5是二面角定标器极化角变化对应RCS变化图；

图6是本发明的非理想定标器条件下的机载P波段极化SAR定标方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明方法作具体说明。应该指出，所描述的实施例仅是为说明的目的，而不是对本发明的限制。

为了完成极化SAR定标，需要布设已知散射特性的标准定标器，从而获取定标数据，本发明的非理想定标器条件下的机载P波段极化SAR定标方法的定标器外场布设示意图如图1所示，根据天线视角和极化定标指标要求，可沿距离向布设一列三面角定标器，这里每3°间隔共布设10个三面角定标器，用来做天线方向图校正；其中在第3和第7个三面角定标器两侧间距50m，各放置一个0°和45°二面角定标器，形成每组3个定标器的两组极化定标器组。

本发明非理想定标器条件下的机载P波段极化SAR定标方法以机载P波段极化SAR中心频率620MHz(波长约0.5m)，带宽200MHz，距离波束宽度26°，中心视角50°，三面角定标器尺寸1.6(直角边)，二面角定标器尺寸1.2m(公共边)*2m为例，来描述具体实施方式。图6给出了本发明的非思想定标器条件下的机载P波段极化SAR定标方法流程图。

I.定标器理想散射矩阵校正

一般基于点目标的定标方法认为标准定标器的散射特性已知，并通过以下公式计算雷达散射截面积(RCS)：

三面角定标器RCS： ${\mathrm{\σ}}_{\mathrm{pq}}^{\mathrm{tri}}=10*\log 10\left(\frac{4\mathrm{\π}{l}^4}{{\mathrm{\λ}}^2}\right)$

二面角定标器RCS： ${\mathrm{\σ}}_{\mathrm{pq}}^{\mathrm{di}}=10*\log 10\left(\frac{8\mathrm{\π}{a}^2{b}^2}{{\mathrm{\λ}}^2}\right)$

其中下标p和q代表分别代表发射和接收的极化状态，共有4种hh，hv，vh，vv极化状态，构成2*2的极化散射矩阵，l为三面角定标器直角边长，a和b为二面角定标器矩形边长。散射矩阵一般表示为： $\left(\begin{array}{cc}{S}_{\mathrm{hh}}& S_{\mathrm{hv}}\\ S_{\mathrm{vh}}& S_{\mathrm{vv}}\end{array}\right),$ 散射矩阵元素与RCS的对应关系为σ_pq＝4π|S_pq|²。

三面角定标器、0°二面角和45°二面角定标器的散射矩阵可进一步分别表示如下：

三面角定标器散射矩阵： $\sqrt{\frac{{\mathrm{\σ}}^{\mathrm{tri}}}{4\mathrm{\π}}}\left(\begin{array}{cc}1& 0\\ 0& 1\end{array}\right)$

0°二面角定标器散射矩阵： $\sqrt{\frac{{\mathrm{\σ}}^{\mathrm{di}}}{4\mathrm{\π}}}{\left(\begin{array}{cc}\cos 2\mathrm{\α}& \sin 2\mathrm{\α}\\ \sin 2\mathrm{\α}& -\cos 2\mathrm{\α}\end{array}\right)}_{\mathrm{\α}=0}$

45°二面角定标器散射矩阵： $\sqrt{\frac{{\mathrm{\σ}}^{\mathrm{di}}}{4\mathrm{\π}}}{\left(\begin{array}{cc}\cos 2\mathrm{\α}& \sin 2\mathrm{\α}\\ \sin 2\mathrm{\α}& -\cos 2\mathrm{\α}\end{array}\right)}_{\mathrm{\α}=45}$

其中α为极化角。

RCS公式的适用条件是：定标器尺寸相对于雷达波长是电大尺寸，一般10个波长以上(对应P波段10个波长约5m)，是一种高频近似公式，另外该公式计算的是定标器口面垂直于雷达发射信号的理想峰值RCS。

由于P波段定标器尺寸难以做到电大尺寸，而且由定标器实际布设和载机姿态变化，定标器口面难以垂直于雷达发射信号造成定标器指向误差，因此需要通过仿真计算对理想RCS进行修正。

进行仿真计算的输入参数是：定标器的尺寸结构、定标器布设时的位置和姿态、载机平台的位置和姿态。

根据这些输入参数获得定标器的指向误差，如图2和3所示。指向误差指定标器口面(图2中的面ABC，图3中的面BCEF)法线与雷达当地视线P0的相对偏差，这个偏差可以分解在两维，也就是方位角θ_ap偏差和俯仰角θ_pi偏差，图中θ_los为雷达当地视角。

仿真计算采用适合于电小尺寸的散射特性计算的矩量法(MOM)，获得存在指向误差时的定标器理想散射矩阵的修正值。对于中等尺寸或电大尺寸的三面角定标器，可以采用下式计算RCS修正值：

${\mathrm{\σ}}_{\mathrm{pq}}=10*\log 10\left(\frac{4\mathrm{\π}{\mathrm{\π}}^4}{{\mathrm{\λ}}^2}{\left[\begin{array}{c}\cos {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{pi}}+\sin {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{pi}}(\sin {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{ap}}+\cos {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{ap}})-\\ \frac{2}{\cos {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{pi}}+\sin {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{pi}}(\sin {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{ap}}+\cos {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{ap}})}\end{array}\right]}^2\right)$

图4给出了三面角姿态变化对应的RCS变化图

II.天线方向图校正

由于天线增益随视角变化，造成极化图像随天线视角变化(仅考虑距离向变化，方位向可通过内定标标定，这里暂不考虑)时强度不均匀，为避免这一现象，并克服常规点目标极化定标算法仅在局部精确的缺点，在距离向按3°间隔布设10个三面角定标器，如图1所示，用来做天线方向图校正。

在天线方向图校正中，利用RCS已知的三面角定标器确定天线相对增益K(θ)与天线视角θ的关系：

其中P为图像像素对应的三面角定标器能量，k(θ_i)为天线在视角为θ_i的增益，

为该视角对应的三面角定标器散射系数值。的计算一般有两种方法，这里采用积分法，计算公式如下：

${\mathrm{\σ}}_i^0=\frac{{\mathrm{\σ}}_1\sin {\mathrm{\θ}}_i}{{\mathrm{\δ}}_r{\mathrm{\δ}}_a{C}_i}$

其中σ_i为修正后的三面角定标器理论RCS，δ_r为距离分辨率，为方位向分辨率，C_i为三面角定标器对应图像积分区域的总能量与均匀地物散射能量的比值。

通过计算获得不同视角下的天线增益值k(θ_i)，对图像乘以其倒数1/k(θ_i)进行天线方向图校正。

III.极化定标处理

载机姿态除了通过RCS影响定标器散射矩阵，还会通过极化角变化影响定标器的散射矩阵。需要考虑该因素，并修改常规的点目标极化定标模型，进行极化定标处理，说明如下：

极化SAR系统的收发天线的极化一般相对于大地水平面来定义，如天线阵面垂直于大地面且电场方向与大地面平行时为0°水平极化，90°为垂直极化。定标器的极化角同样相对于大地面定义，例如二面角定标器口面垂直于大地，且公共边(极轴)与大地面平行时为0°二面角，与大地面成45°时为45°二面角。由于天线阵面和二面角定标器的极化方向都相对于大地参考面定义，天线固连在载机上，所以载机姿态特别是俯仰角相对于二面角定标器来说就是定标器的极化角变化，因而需要考虑该因素对定标器极化散射矩阵的影响。

二面角定标器修正后的理想散射矩阵记为S_di，载机俯仰角引入的极化角为θ，那么散射矩阵变为PS_diP^-1，其中矩阵P为：

$\left(\begin{array}{cc}\cos \mathrm{\θ}& -\sin \mathrm{\θ}\\ \sin \mathrm{\θ}& \cos \mathrm{\θ}\end{array}\right),$

图5给出了二面角定标器极化角变化带来散射矩阵对应元素的RCS变化图。

相应的极化定标模型变为：

$M_i={\mathrm{Ae}}^{{\mathrm{j\φ}}^i}\mathrm{RST}={\mathrm{Ae}}^{j{\mathrm{\φ}}_i}{\mathrm{RPS}}_i{P}^{-1}T$

其中M_i为观测矩阵，即由极化图像上对应的定标器复数据，A为系统绝对幅度因子，也就是辐射定标中的定标常数，φ_i为绝对相位，为接收失真矩阵，δ₁和δ₂为接收通道串扰，f₁为接收通道不平衡， $T=\left(\begin{array}{cc}1& {\mathrm{\δ}}_3\\ {\mathrm{\δ}}_4& f_2\end{array}\right)$ 为发射失真矩阵，δ₃和δ₄为发射通道串扰，f₂为发射通道不平衡，S_i为修正后的定标器理想散射矩阵。

本发明的非理想定标器条件下的机载P波段极化SAR定标方法中共有两组定标器，每组由三面角定标器，0°和45°二面角定标器共三个组成，这样一组定标器提供3个2*2矩阵方程，构成12个方程的方程组，未知数为10个，其中绝对幅度因子(定标常数)A可通过10个三面角定标器辐射定标单独获得，3个绝对相位并不需要求出，发射和接收失真矩阵中的6个未知数是极化定标的主要目的。方程组的求解可通过常规点目标定标算法如Whitt算法求解。

通过一组定标器(如第一组)求得发射和接收失真矩阵后，对极化图像数据逐个像素通过下式进行校正：

$S=P^{-1}{R}^{-1}{\mathrm{MT}}^{-1}P/{\mathrm{Ae}}^{j{\mathrm{\φ}}_i}$

其中M为校正前的极化图像像素对应数据，并可通过第二组定标器对应的校正结果和修正后的定标器理想散射矩阵S_i进行比较，从而验证极化定标的精度。

Claims (8)

1.一种非理想定标器条件下的机载P波段极化SAR定标方法，其特征在于，包括步骤：

a)首先，根据天线视角和极化定标指标要求，沿距离向布设一列三面角定标器和二面角定标器；

b)以定标器位置姿态、尺寸结构和载机位置姿态来修正理想定标器散射矩阵，作为定标模型中的已知定标器散射矩阵；

c)基于定标器自身和载机姿态变化引入定标器散射矩阵非理想性，进行天线方向图校正；

d)再针对载机姿态引入的极化角变化，进行极化定标模型修正；

e)最后，提取发射失真矩阵和接收失真矩阵，完成极化定标。

2.根据权利要求1所述的非理想定标器条件下的机载P波段极化SAR定标方法，其特征在于，所述a)步，是沿距离向布设一列10个三面角定标器，每间隔3°布设，用来做天线方向图校正；其中在第3和第7个三面角定标器两侧间距50m，各放置一个0°和45°的二面角定标器，形成每组含3个定标器的两组极化定标器组。

3.根据权利要求1所述的非理想定标器条件下的机载P波段极化SAR定标方法，其特征在于，所述b)步中的定标器尺寸结构：三面角定标器直角边尺寸为1.6m，二面角定标器公共边尺寸为1.2m×2m；机载P波段极化SAR中心频率620MHz，波长约0.5m，带宽200MHz，距离波束宽度26°，中心视角50°。

4.根据权利要求1所述的非理想定标器条件下的机载P波段极化SAR定标方法，其特征在于，所述b)步中的理想定标器散射矩阵修正，散射矩阵一般表示为： $\left(\begin{array}{cc}{S}_{\mathrm{hh}}& S_{\mathrm{hv}}\\ S_{\mathrm{vh}}& S_{\mathrm{vv}}\end{array}\right),$ 散射矩阵元素与RCS的对应关系为σ_pq＝4π|S_pq|²，散射矩阵和RCS的下标代表极化状态，S_hv表示h极化接收，v极化发射；

对于中等尺寸或电大尺寸的三面角定标器，采用下式计算RCS修正值：

${\mathrm{\σ}}_{\mathrm{pq}}=10*\log 10\left(\frac{4\mathrm{\π}{l}^4}{{\mathrm{\λ}}^2}{\left[\begin{array}{c}\cos {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{pi}}+\sin {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{pi}}(\sin {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{ap}}+\cos {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{ap}})-\\ \frac{2}{\cos {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{pi}}+\sin {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{pi}}(\sin {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{ap}}+\cos {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{ap}})}\end{array}\right]}^2\right).$

其中λ为雷达波长，l为三面角定标器直角边长，θ_ap为方位角偏差，θ_pi为俯仰角偏差。

5.根据权利要求1所述的非理想定标器条件下的机载P波段极化SAR定标方法，其特征在于，所述c)步中的天线方向图校正，包括步骤：

C1)利用RCS已知的三面角定标器确定天线相对增益K(θ_i)与天线视角θ_i的关系：

其中P为图像像素对应的三面角定标器能量，k(θ_i)为天线在视角为θ_i的增益，

为该视角对应的三面角定标器散射系数值；

C2)通过计算获得不同视角下的天线增益值k(θ_i)，对图像乘以其倒数1/k(θ_i)进行天线方向图校正。

6.根据权利要求5所述的非理想定标器条件下的机载P波段极化SAR定标方法，其特征在于，所述

的计算采用积分法，计算公式如下：

${\mathrm{\σ}}_i^0=\frac{{\mathrm{\σ}}_i\sin {\mathrm{\θ}}_i}{{\mathrm{\δ}}_r{\mathrm{\δ}}_a{C}_i}$

其中σ_i为修正后的三面角定标器理论RCS，δ_r为距离分辨率，为方位向分辨率，C_i为三面角定标器对应图像积分区域的总能量与均匀地物散射能量的比值。

7.根据权利要求1所述的非理想定标器条件下的机载P波段极化SAR定标方法，其特征在于，所述d)步中的极化定标模型修正，包括：

D1)二面角定标器修正后的理想散射矩阵记为S_di，载机俯仰角引入的极化角为θ，那么散射矩阵变为PS_diP^-1，其中矩阵P为：

$\left(\begin{array}{cc}\cos \mathrm{\θ}& -\sin \mathrm{\θ}\\ \sin \mathrm{\θ}& \cos \mathrm{\θ}\end{array}\right);$

D2)相应的极化定标模型变为：

$M_i={\mathrm{Ae}}^{j{\mathrm{\φ}}_i}\mathrm{RST}={\mathrm{Ae}}^{j{\mathrm{\φ}}_i}\mathrm{RP}{S}_i{P}^{-1}T$

其中M_i为观测矩阵，即由极化图像上对应的定标器复数据，A为系统绝对幅度因子，也就是辐射定标中的定标常数，e是自然对数的底数，φ_i为绝对相位， $R=\left(\begin{array}{cc}1& {\mathrm{\δ}}_1\\ {\mathrm{\δ}}_2& f_1\end{array}\right)$ 为接收失真矩阵，δ₁和δ₂为接收通道串扰，f₁为接收通道不平衡， $T=\left(\begin{array}{cc}1& {\mathrm{\δ}}_3\\ {\mathrm{\δ}}_4& f_2\end{array}\right)$ 为发射失真矩阵，δ₃和δ₄为发射通道串扰，f₂为发射通道不平衡，S_i为修正后的定标器理想散射矩阵。

8.根据权利要求1或2所述的非理想定标器条件下的机载P波段极化SAR定标方法，其特征在于，所述e)步中提取发射和接收失真矩阵，包括步骤：

E1)是利用a)步中含3个定标器的两组极化定标器的其中一组，第一组，构成12个方程的方程组，未知数为10个，其中绝对幅度因子，定标常数A通过10个三面角定标器辐射定标单独获得，发射和接收失真矩阵中的6个未知数，通过常规点目标定标Whitt算法求解，得发射和接收失真矩阵；

E2)通过E1)中的第一组定标器求得发射和接收失真矩阵后，对极化图像数据逐个像素通过下式进行校正：

$S=P^{-1}{R}^{-1}{\mathrm{MT}}^{-1}P/{\mathrm{Ae}}^{j{\mathrm{\φ}}_i}$

其中M为校正前的极化图像像素对应数据；

E3)通过E1)中第一组定标器解算得到的发射和接收失真矩阵，按照E2)所述的校正公式，对第二组定标器对应图像像素进行校正，并将校正结果和修正后的第二组定标器理想散射矩阵来验证极化定标的精度。

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