CN106483511A

CN106483511A - 一种输电线路在星载合成孔径雷达成像中的电磁仿真方法

Info

Publication number: CN106483511A
Application number: CN201510543429.XA
Authority: CN
Inventors: 刘艳; 刘凯; 刘庭; 肖宾; 吴田; 彭勇; 苏梓铭; 唐盼; 雷兴列
Original assignee: State Grid Corp of China SGCC; China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Priority date: 2015-08-28
Filing date: 2015-08-28
Publication date: 2017-03-08
Anticipated expiration: 2035-08-28
Also published as: CN106483511B

Abstract

本发明提供一种输电线路在星载合成孔径雷达成像中的电磁仿真方法，该方法通过对卫星轨道多项式拟合求解和输电线路导线三维建模解算，高精度的解出任意时刻的卫星轨道位置和其辐射中心对应的导线位置；通过SAR几何构像和散射模型建模，计算导线点目标对应的辐射能量值，最终通过能量辐射叠加确定最终的导线目标中心点位置辐射能量值。本发明的仿真方法，各个步骤采用的模型均为成熟且严谨的模型，有较好的鲁棒性和正确性，其计算过程准确性及可靠性高，同时便于后期的改进和维护，方便应用在后续的具体应用中；且能够识别输电线路导线是否存在松弛、断线等相关损坏情况，保证了输电线路的可行性运行。

Description

一种输电线路在星载合成孔径雷达成像中的电磁仿真方法

技术领域

本发明涉及星载合成孔径雷达遥感图像处理领域，具体涉及一种输电线路在星载合成孔径雷达成像中的电磁仿真方法。

背景技术

为了掌握线路的运行状况和沿线的环境情况，及时发现是否存在缺陷和安全隐患，需要对线路进行定期巡检。尤其是在气候变化(大雾、冰雪、强风、暴雨、雷暴等)、自然灾害(地震、洪水、泥石流、森林火灾等)、外力破坏、异常运行和其他特殊情况时，需要及时进行特殊巡检，发现和解决线路的异常情况。

我国输电线路常绵延数百甚至上千公里，多数位于人口稀少地区，跨越高山峻岭，沿线地形复杂，进行检测及巡检难度大且成本高。人工巡检、机器人巡检、直升机巡检和基于多种传感器的在线检测装置等巡检监测技术，在极端天气条件和大范围自然灾害条件下，难以快速、大范围、低成本和高安全系数进行巡检。

卫星平台的快速发展，使得基于光学遥感、多光谱遥感、合成孔径雷达遥感等遥感技术在电力系统的应用变成可能。基于合成孔径雷达的卫星遥感技术具有全天时、全天候、大范围探测能力，可以在大范围灾害下对输电线路进行广域监测，解决各种复杂气象条件和复杂地形条件的巡检检测难题。

合成孔径雷达观测技术，是主动微波遥感技术，可以不受时间限制，可以穿云透雾，能够在各种极端环境下获得高质量图像，但雷达图像与光学图像的差异，不同地物特征的辐射特性各不相同，铁塔及电线的辐射特性更是难以定量分析，造成了雷达图像解译的困难，如何基于星载合成孔径雷达图像提取有效信息，进行输电线路巡检和检测，分析和发现输电线路的异常区域，具有非常重要的意义。

目前，国内外在相关领域的研究工作主要集中在雷达图像中铁塔位置检测和状态识别，通过不同时间雷达图像中铁塔相关信息的变化，分析铁塔的工作状态，这在一定程度上可以解决目前输电线路巡检和监测的需求，但是输电线路地形复杂，存在遮挡和背景干扰，有些区域无法全面有效的监测，而且对于输电线路导线是否存在松弛、断线等相关损坏情况，是不能够识别的。

发明内容

有鉴于此，本发明提供的一种输电线路在星载合成孔径雷达成像中的电磁仿真方法，该方法基于输电导线空间位置模型和雷达后向散射模型仿真导线的高分辨率SAR图像成像特性，解决了雷达影像中输电线路导线成像状态分析的问题，为分析输电线路的工作运行状态和损坏情况提供了理论模型和仿真算法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种输电线路在星载合成孔径雷达成像中的电磁仿真方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1.根据卫星轨道离散采样状态矢量数据，计算得到星载合成孔径雷达的卫星轨道任意时刻的轨道状态矢量；

步骤2.构建输电线路中的导线的斜抛物线模型；

步骤3.根据所述导线的斜抛物线模型及卫星轨道的位置坐标，求得所述导线的入射角；

步骤4.根据所述导线的入射角，构建并计算雷达辐射区域导线计算模型，得到对应的导线目标中心点位置辐射能量值；

步骤5.根据计算结果，生成仿真区域背景，并叠加和仿真导线。

优选的，所述步骤1，包括：

1-1.从卫星平台提供的卫星雷达数据头文件中读取卫星轨道离散采样状态矢量数据；所述卫星轨道离散采样状态矢量数据包括离散采样卫星位置矢量R_S(t_i)、离散采样卫星速度矢量V_S(t_i)及采样对应的时刻t_i(i＝1,2,…,n)；

R_S(t_i)＝(X_S(t_i),Y_S(t_i),Z_S(t_i))^T；

V_S(t_i)＝(V_SX(t_i),V_SY(t_i),V_SZ(t_i))^T；

式中，X_S(t_i),Y_S(t_i),Z_S(t_i)为卫星在x轴、y轴和Z轴上的离散采样位置矢量；

V_SX(t_i),V_SY(t_i),V_SZ(t_i)分别为卫星在x轴、y轴和Z轴上的离散采样速度矢量；

1-2.构建离散采样卫星位置矢量R_S(t_i)的三次多项式拟合轨道方程：

构建离散采样卫星速度矢量V_S(t_i)的三次多项式拟合轨道方程：

式中，(a₀,a₁,a₂,a₃,b₀,b₁,b₂,b₃,c₀,c₁,c₂,c₃)为三次多项式拟合轨道方程的拟合参数；

1-3.根据R_S(t_i)及V_S(t_i)，采用最小估计二乘法求解所述三次多项式拟合轨道方程，得到拟合参数(a₀,a₁,a₂,a₃,b₀,b₁,b₂,b₃,c₀,c₁,c₂,c₃)的值；

1-4.根据拟合参数(a₀,a₁,a₂,a₃,b₀,b₁,b₂,b₃,c₀,c₁,c₂,c₃)的值，求得卫星轨道任意时刻星载合成孔径雷达的卫星轨道任意时刻t的轨道位置矢量R_S(t)和速度矢量V_S(t)，即求得任意时刻的轨道位置坐标(x_s,y_s,z_s)和速度坐标(V_sx,V_sy,V_sz)；

其中，R_S(t)的拟合轨道方程为：

V_S(t)的拟合轨道方程为：

式中，X_S(t),Y_S(t),Z_S(t)分别为卫星在x轴、y轴和Z轴上的任意时刻t的位置矢量；V_SX(t),V_SY(t),V_SZ(t)分别为卫星在x轴、y轴和Z轴上的任意时刻t的速度矢量。

优选的，所述步骤2，包括：

2-1.构建所述输电线路中的导线进行斜抛物线模型：

当所述输电线路不平行于X轴时：

当所述输电线路平行于X轴时：

式中，m、n和R为所述导线所在重力平面方程系数，r₁,r₂,r₃为导线在以z轴为中心的旋转抛物面方程系数，其中g和ρ₀为导线相关系数参数；x，y，z为导线铁塔空间坐标。

2-2.若所述导线不平行于x坐标轴，则r₁,r₂,r₃的值为：

r₂＝mr₁+n；

r₃＝z_t1-A[(x_t1-r₁)²+(y_t1-r₂)²]；

其中，n＝y_t1-mx_t1；x_t1,y_t1,z_t1和x_t2,y_t2,z_t2分别为所述导线两端铁塔的空间坐标；

2-3.若所述导线平行于x坐标轴，则r₁,r₂,r₃的值为：

r₁＝R；

r₃＝z_t1-A(y_t1-r₂)²。

优选的，所述中的求解方法包括：

根据已知所述导线的两端铁塔的位置坐标(x_t1,y_t1,z_t1)和(x_t2,y_t2,z_t2)，求出高差角的余弦值：

优选的，所述步骤3，包括：

3-1.任意时刻的卫星轨道位置坐标(x_s,y_s,z_s)和目标点位置坐标(x_p,y_p,z_p)，基于距离公式计算SAR数据中对应的斜距r：

r²＝(x_s-x_p)²+(y_s-y_p)²+(z_s-z_p)²；

3-2.对于所述导线上的任一点，对所述导线的斜抛物线模型方程求偏导，获得导线的方向向量

若所述导线平行于X轴，则所述方向向量为(0,1,2A(y-r₂))；

若所述导线不平行于X轴，

则所述方向向量为(1,m,2A(x-r₁)+2mA(mx+n-r₂))；

3-3.利用入射向量和导线方向向量基于空间几何夹角公式计算所述导线的入射角θ：

式中，雷达电磁波的入射向量

优选的，所述步骤4，包括：

4-1.根据所述导线的入射角θ，构建雷达辐射区域点目标散射模型：

e＝σ₀(cosθ)²；

式中，e为雷达辐射区域点目标散射模型，σ₀为后向散射系数，θ为雷达照射目标区域入射角；

4-2.确定仿真数据星载SAR相关参数；

4-3.构建雷达辐射区域导线计算模型；

对于给定时刻t卫星平台位置(X_S(t),Y_S(t),Z_S(t))^T及正侧视中心导线位置坐标(x_p,y_p,z_p)^T，确定所述雷达辐射带宽范围内的导线坐标为：

[(x_p-,y_p-,z_p-)^T,(x_p+,y_p+,z_p+)^T]；

4-4.计算并叠加雷达辐射带宽区域所有导线上的点目标的辐射能量值，生成对应的导线目标中心点位置辐射能量值。

优选的，所述相关参数包括卫星飞行高度约为、辐射波长、波束宽度方位向、距离向、在方位向辐射宽度及辐射分辨率。

优选的，所述步骤5，包括：

5-1.采用光学灰度图像作为导线区域背景，对图像叠加高斯乘性噪声模拟SAR图像；

5-2.基于斜距确定导线目标在背景图像中的坐标位置，合并背景区域和导线目标仿真能量值，生成仿真图像。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供了一种输电线路在星载合成孔径雷达成像中的电磁仿真方法，该方法通过对卫星轨道多项式拟合求解和输电线路导线三维建模解算，高精度的解出任意时刻的卫星轨道位置和其辐射中心对应的导线位置；通过SAR几何构像和散射模型建模，计算导线点目标对应的辐射能量值，最终通过能量辐射叠加确定最终的导线目标中心点位置辐射能量值。本发明的仿真方法，各个步骤采用的模型均为成熟且严谨的模型，有较好的鲁棒性和正确性，其计算过程准确性及可靠性高，同时便于后期的改进和维护，方便应用在后续的具体应用中；且能够识别输电线路导线是否存在松弛、断线等相关损坏情况，保证了输电线路的可行性运行。

与最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有以下优异效果：

1、本发明所提供的技术方案中，通过对卫星轨道多项式拟合求解和输电线路导线三维建模解算，高精度的解出任意时刻的卫星轨道位置和其辐射中心对应的导线位置；通过SAR几何构像和散射模型建模，计算导线点目标对应的辐射能量值，最终通过能量辐射叠加确定最终的导线目标中心点位置辐射能量值。本发明的仿真方法，各个步骤采用的模型均为成熟且严谨的模型，有较好的鲁棒性和正确性，其计算过程准确性及可靠性高，同时便于后期的改进和维护，方便应用在后续的具体应用中；且能够识别输电线路导线是否存在松弛、断线等相关损坏情况，保证了输电线路的可行性运行。

2、本发明所提供的技术方案，相较于大多数仿真和应用方法都是针对铁塔等输电线路目标进行相关分析的思路，本文方法与以往输电线路仿真应用方法有本质不同，第一次对输电线路导线进行分析、建模和仿真，提出了一整套的比较严密的理论模型和仿真方法，为基于导线对输电线路进行分析和运行状态景象评估提出了一种新的思路和模型

3、本发明所提供的技术方案，输电线路导线区域的辐射模型也是严格基于雷达电磁辐射模型进行解算，因此，保证了计算过程的准确性和可靠性。

4、本发明所提供的技术方案，模块化分解计算，所以便于后期的改进和维护，方便应用在后续的具体应用中。

5、本发明提供的技术方案，应用广泛，具有显著的社会效益和经济效益。

附图说明

图1是本发明的一种输电线路在星载合成孔径雷达成像中的电磁仿真方法的流程图；

图2是本发明的电磁仿真方法中步骤1的流程图；

图3是本发明的电磁仿真方法中步骤2的流程图；

图4是本发明的电磁仿真方法中步骤3的流程图；

图5是本发明的电磁仿真方法中步骤4的流程图；

图6是本发明的电磁仿真方法中步骤5的流程图；

图7是本发明的仿真方法的应用例的整体流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供一种输电线路在星载合成孔径雷达成像中的电磁仿真方法，包括如下步骤：

步骤2.构建输电线路中的导线的斜抛物线模型；

步骤3.根据导线的斜抛物线模型及卫星轨道的位置坐标，求得导线的入射角；

步骤4.根据导线的入射角，构建并计算雷达辐射区域导线计算模型，得到对应的导线目标中心点位置辐射能量值；

步骤5.根据步骤1至4的计算结果，生成仿真区域背景，并叠加和仿真导线。

如图2所示，步骤1，包括：

1-1.从卫星平台提供的卫星雷达数据头文件中读取卫星轨道离散采样状态矢量数据；卫星轨道离散采样状态矢量数据包括离散采样卫星位置矢量R_S(t_i)、离散采样卫星速度矢量V_S(t_i)及采样对应的时刻t_i(i＝1,2,…,n)；

R_S(t_i)＝(X_S(t_i),Y_S(t_i),Z_S(t_i))^T；

V_S(t_i)＝(V_SX(t_i),V_SY(t_i),V_SZ(t_i))^T；

1-3.根据R_S(t_i)及V_S(t_i)，采用最小估计二乘法求解三次多项式拟合轨道方程，得到拟合参数(a₀,a₁,a₂,a₃,b₀,b₁,b₂,b₃,c₀,c₁,c₂,c₃)的值；

其中，R_S(t)的拟合轨道方程为：

V_S(t)的拟合轨道方程为：

如图3所示，步骤2，包括：

2-1.构建输电线路中的导线进行斜抛物线模型：

当输电线路不平行于X轴时：

当输电线路平行于X轴时：

式中，m、n和R为导线所在重力平面方程系数，r₁,r₂,r₃为导线在以z轴为中心的旋转抛物面方程系数，其中g和ρ₀为导线相关系数参数；x，y，z为导线铁塔空间坐标。

2-2.若导线不平行于x坐标轴，则r₁,r₂,r₃的值为：

r₂＝mr₁+n；

r₃＝z_t1-A[(x_t1-r₁)²+(y_t1-r₂)²]；

2-3.若导线平行于x坐标轴，则r₁,r₂,r₃的值为：

r₁＝R；

r₃＝z_t1-A(y_t1-r₂)²。

中的求解方法包括：

根据已知导线的两端铁塔的位置坐标(x_t1,y_t1,z_t1)和(x_t2,y_t2,z_t2)，求出高差角的余弦值：

如图4所示，步骤3，包括：

r²＝(x_s-x_p)²+(y_s-y_p)²+(z_s-z_p)²；

3-2.对于导线上的任一点，对导线的斜抛物线模型方程求偏导，获得导线的方向向量

若导线平行于X轴，则方向向量为(0,1,2A(y-r₂))；

若导线不平行于X轴，

则方向向量为(1,m,2A(x-r₁)+2mA(mx+n-r₂))；

3-3.利用入射向量和导线方向向量基于空间几何夹角公式计算导线的入射角θ：

式中，雷达电磁波的入射向量

如图5所示，步骤4，包括：

4-1.根据导线的入射角θ，构建雷达辐射区域点目标散射模型：

e＝σ₀(cosθ)²；

4-2.确定仿真数据星载SAR相关参数；

4-3.构建雷达辐射区域导线计算模型；

对于给定时刻t卫星平台位置(X_S(t),Y_S(t),Z_S(t))^T及正侧视中心导线位置坐标(x_p,y_p,z_p)^T，确定雷达辐射带宽范围内的导线坐标为：

[(x_p-,y_p-,z_p-)^T,(x_p+,y_p+,z_p+)^T]；

其中，相关参数包括卫星飞行高度约为、辐射波长、波束宽度方位向、距离向、在方位向辐射宽度及辐射分辨率。

如图6所示，步骤5，包括：

如图7所示，本发明提供一种输电线路在星载合成孔径雷达成像中的电磁仿真方法的应用例，具体为：

(一)卫星轨道状态矢量多项式拟合计算

1)从卫星雷达数据头文件中读取卫星轨道状态矢量；

为了拟合计算目标图像成像时刻的卫星轨道，我们需要卫星平台提供至少5个点的卫星状态矢量，包括位置和速度矢量以及其对应的时刻，为此我们从卫星雷达数据头文件中读取卫星轨道离散采样状态矢量，分别用卫星位置矢量

R_S(t_i)＝(X_S(t_i),Y_S(t_i),Z_S(t_i))^T和速度矢量V_S(t_i)＝(V_SX(t_i),V_SY(t_i),V_SZ(t_i))^T表示,

其中t_i(i＝1,2,…,n)为离散采样点对应的时间；

2)多项式拟合参数确定

构建三次多项式拟合轨道方程，其表达式为：

其中，(a₀,a₁,a₂,a₃,b₀,b₁,b₂,b₃,c₀,c₁,c₂,c₃)为轨道多项式拟合参数，利用离散卫星轨道离散采样状态矢量R_S(t_i)和V_S(t_i)，采用最小二乘法估计解算这些待定参数；

3)卫星轨道任意时刻t轨道状态矢量计算

通过步骤2)中计算的(a₀,a₁,a₂,a₃,b₀,b₁,b₂,b₃,c₀,c₁,c₂,c₃)，精确拟合t时刻的卫星状态矢量R_S(t)和V_S(t)，其中

(二)导线三维建模及精确计算

1)基于斜抛物线模型的导线位置矢量精确计算

在保证计算精度的前提下，用斜抛物线模型简化计算导线空间位置。其建模方程为，

(如果导线不平行x轴)

特殊情况下，

(如果导线平行x轴)

式中，m，n和R为导线所在重力平面方程系数，r₁,r₂,r₃为导线在以z轴为中心的旋转抛物面方程系数，其中g和ρ₀为导线相关系数参数，不同输电线路都有先验值或者可以实时测量。那么，已知导线两端铁塔的位置坐标(x_t1,y_t1,z_t1)和(x_t2,y_t2,z_t2)，则可以求出高差角的余弦值。

当导线不平行于x坐标轴的时候；n＝y_t1-mx_t1，

r₂＝mr₁+n，r₃＝z_t1-A[(x_t1-r₁)²+(y_t1-r₂)²]

当导线平行于x坐标轴的时候；

(三)SAR几何构像和散射模型建模计算

1)斜距计算

成孔径雷达雷达成像方式与光学成像不一样，SAR成像为等斜距成像，分辨率反应在斜距上，只能区分不同距离目标的回波信号。

其简化距离公式为：

r²＝(x_s-x_p)²+(y_s-y_p)²+(z_s-z_p)²

式中(x_s,y_s,z_s)为卫星轨道位置坐标，(x_p,y_p,z_p)为目标点位置坐标。

2)对于导线任一点，基于导线三维建模，对导线建模方程求偏导，获得导线的方向向量：(0,1,2A(y-r₂))(导线平行x轴)或者(1,m,2A(x-r₁)+2mA(mx+n-r₂))(导线不平行x轴)

3)计算导线入射角θ

关于入射角θ的计算，我们引入空间几何计算方法，在三维空间中两条直线的夹角可以用公式：

式中为雷达电磁波入射向量，为对应导线点的方向向量，或者

(四)导线点目标雷达辐射建模计算

1)雷达辐射区域点目标散射模型为e＝σ₀(cosθ)²，式中σ₀为后向散射系数，θ为雷达照射目标区域入射角；

2)仿真数据星载SAR相关参数确定

以经典星载SAR条带模式为例分析，参考德国TerraSAR-X卫星相关参数，飞行高度约为514km，辐射波长为3.2cm，波束宽度方位向0.33°和距离向2.3°，在方位向辐射宽度为2000-3000m，辐射分辨率1-3m；所以本仿真算法选取与TerraSAR-X相同参数，方位向辐射宽度为2000m，辐射分辨率1m；

3)雷达辐射区域导线计算模型

对于给定时刻t卫星平台位置(X_S(t),Y_S(t),Z_S(t))^T，及正侧视中心导线位置坐标(x_p,y_p,z_p)^T，确定其辐射带宽范围内的导线坐标[(x_p-,y_p-,z_p-)^T,(x_p+,y_p+,z_p+)^T]，分别计算1m间隔采样点集所有点的入射角和后向散射系数，基于入射角大于等于89°的采样点进行辐射能量叠加，生成该时刻对应的导线目标位置辐射能量值；

(五)仿真区域背景生成

1)采用光学灰度图像作为导线区域背景，对图像叠加高斯乘性噪声模拟SAR图像；

2)基于斜距确定导线目标在背景图像中的坐标位置，合并背景区域和导线目标仿真能量值，生成仿真图像；

至此输电线路导线区域电磁辐射能量值计算完毕，获得了较为理想的导线区域仿真SAR图像，完成了本发明技术的所有步骤。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims

1.一种输电线路在星载合成孔径雷达成像中的电磁仿真方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤2.构建输电线路中的导线的斜抛物线模型；

步骤3.根据所述导线的斜抛物线模型及卫星轨道的位置坐标，求得所述导线的入

射角；

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1，包括：

1-1.从卫星平台提供的卫星雷达数据头文件中读取卫星轨道离散采样状态矢量数据；所述卫星轨道离散采样状态矢量数据包括离散采样卫星位置矢量R_S(t_i)、离散采样卫星速度矢量V_S(t_i)及采样对应的时刻t_i(i＝1,2,...,n)；

R_S(t_i)＝(X_S(t_i),Y_S(t_i),Z_S(t_i))^T；

V_S(t_i)＝(V_SX(t_i),V_SY(t_i),V_SZ(t_i))^T；

式中，X_S(t_i),Y_S(t_i),Z_S(t_i)为卫星在x轴、y轴和Z轴上的离散采样位置矢量；V_SX(t_i),V_SY(t_i),V_SZ(t_i)分别为卫星在x轴、y轴和Z轴上的离散采样速度矢量；

\{\begin{matrix} X_{S} (t_{i}) = a_{0} + a_{1} t_{i} + a_{2} {t_{i}}^{2} + a_{3} {t_{i}}^{3} \\ Y_{S} (t_{i}) = b_{0} + b_{1} t_{i} + b_{2} {t_{i}}^{2} + b_{3} {t_{i}}^{3} \\ Z_{S} (t_{i}) = c_{0} + c_{1} t_{i} + c_{2} {t_{i}}^{2} + c_{3} {t_{i}}^{3} \end{matrix};

\{\begin{matrix} V_{S X} (t_{i}) = a_{1} + 2 a_{2} t_{i} + 3 a_{3} {t_{i}}^{2} \\ V_{S Y} (t_{i}) = b_{1} + 2 b_{2} t_{i} + 3 b_{3} {t_{i}}^{2} \\ V_{S Z} (t_{i}) = c_{1} + 2 c_{2} t_{i} + 3 c_{3} {t_{i}}^{2} \end{matrix};

其中，R_S(t)的拟合轨道方程为：

\{\begin{matrix} X_{S} (t) = a_{0} + a_{1} t + a_{2} t^{2} + a_{3} t^{3} \\ Y_{S} (t) = b_{0} + b_{1} t + b_{2} t^{2} + b_{3} t^{3} \\ Z_{S} (t) = c_{0} + c_{1} t + c_{2} t^{2} + c_{3} t^{3} \end{matrix};

V_S(t)的拟合轨道方程为：

\{\begin{matrix} V_{S X} (t) = a_{1} + 2 a_{2} t + 3 a_{3} t^{2} \\ V_{S Y} (t) = b_{1} + 2 b_{2} t + 3 b_{3} t^{2} \\ V_{S Z} (t) = c_{1} + 2 c_{2} t + 3 c_{3} t^{2} \end{matrix};

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2，包括：

2-1.构建所述输电线路中的导线进行斜抛物线模型：

当所述输电线路不平行于X轴时：

\{\begin{matrix} y = m x + n \\ z = A [{(x - r_{1})}^{2} + {(y - r_{2})}^{2}] + r_{3} \end{matrix};

当所述输电线路平行于X轴时：

\{\begin{matrix} x = R \\ z = A {(y - r_{2})}^{2} + r_{3} \end{matrix};

式中，m、n和R为所述导线所在重力平面方程系数，r₁,r₂,r₃为导线在以z轴为中心的旋转抛物面方程系数，其中g和ρ₀为导线相关系数参数；x，y，z为导线铁塔空间坐标；

2-2.若所述导线不平行于x坐标轴，则r₁,r₂,r₃的值为：

r_{1} = \frac{A (x_{t 1}^{2} + y_{t 1}^{2} - x_{t 2}^{2} - y_{t 2}^{2}) - z_{t 1} + z_{t 2} - 2 {Ay}_{t 1} n + 2 {Ay}_{t 2} n}{2 A (x_{t 1} + y_{t 1} m - x_{t 2} - y_{t 2} m)};

r₂＝mr₁+n；

r₃＝z_t1-A[(x_t1-r₁)²+(y_t1-r₂)²]；

2-3.若所述导线平行于x坐标轴，则r₁,r₂,r₃的值为：

r₁＝R；

r_{2} = \frac{{Ay}_{t 1}^{2} - {Ay}_{t 2}^{2} - z_{t 1} + z_{t 2}}{2 A (y_{t 1} - y_{t 2})};

r₃＝z_t1-A(y_t1-r₂)²。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述中的求解方法包括：

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤3，包括：

r²＝(x_s-x_p)²+(y_s-y_p)²+(z_s-z_p)²；

若所述导线平行于X轴，则所述方向向量为(0,1,2A(y-r₂))；

若所述导线不平行于X轴，

则所述方向向量为(1,m,2A(x-r₁)+2mA(mx+n-r₂))；

θ = \arccos (\frac{\overset{&RightArrow;}{A} \cdot \overset{&RightArrow;}{B}}{| \overset{&RightArrow;}{A} | \cdot | \overset{&RightArrow;}{B} |});

式中，雷达电磁波的入射向量

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤4，包括：

e＝σ₀(cosθ)²；

4-2.确定仿真数据星载SAR相关参数；

4-3.构建雷达辐射区域导线计算模型；

[(x_p-,y_p-,z_p-)^T,(x_p+,y_p+,z_p+)^T]；

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述相关参数包括卫星飞行高度、辐射波长、波束宽度方位向、距离向、在方位向辐射宽度及辐射分辨率。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤5，包括：