CN108445457B - 星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法。该方法包括以下步骤：根据定标场回波数据，获取地面控制点的像坐标及基线定标参数；将基线定标参数带入基线定标模型，得到控制点的误差方程；根据误差方程，计算出三个轴向的基线改正数；当三个轴向的基线改正数绝对值有一个或多个大于或者等于预设阈值时，将基线矢量初始值与当前基线改正数求和后作为新的基线矢量并带入基线定标模型再次计算；当三个轴向的基线改正数绝对值都小于预设阈值时，每个轴向分别计算已经得到的基线改正数之和作为最终三个轴向的基线改正数；根据最终基线改正数确定最终基线矢量。其中，所述基线定标模型由辅雷达距离改化方程和辅雷达多普勒方程组成。
Description
技术领域
本发明涉及雷达信号处理技术领域，尤其涉及一种星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法。
背景技术
星载分布式干涉合成孔径雷达(Interferometric Synthetic Aperture Radar，InSAR)系统是指利用多颗满足一定编队构形的合成孔径雷达(Synthetic ApertureRadar，SAR)卫星对地面同一地区进行一发多收、自发自收、多发多收或交替发射各自接收式干涉成像，获取SAR复影像对的InSAR测量系统。星载分布式InSAR与重复轨道InSAR相比，回波之间具有较好的相干性，数据可用率高、产品精度高；与单平台双天线InSAR相比，工程实现难度较低，通过编队构形切换可支撑多任务多模式，基线长度可变、易于实现最优基线、产品精度高。
InSAR测量中干涉基线是指两颗雷达对同一地面目标观测时，主辅雷达天线相位中心(Antenna Phase Centre，APC)连线，以下简称基线。基线的存在是干涉测量的基础，InSAR测量系统的模糊高度和相位的高程敏感度都与基线长度直接相关，此外，基线矢量是影响高程精度的主要因素之一，若星载分布式InSAR系统的模糊高度为45m，雷达波长为3.2cm(X波段)，在主雷达视线方向上1cm的基线误差会带来14m左右的高程误差。基线定标的任务是利用地面控制信息(控制点、数字高程模型数据等)，确定基线各个轴向的系统误差，从而确定真实基线矢量。
J.H.Gonzalez等在“Development of the TanDEM-X calibration concept:Analysis of systematic errors”(IEEE Transactions on Geoscience and RemoteSensing,2010,48(2):716-726)中将德国TanDEM系统的基线误差分解为平行基线误差和垂直基线误差，采用近、远距端波位获取的相邻两景数据联合解算二维基线误差，定标后的基线误差优于2mm，该方法只能对跨轨、径向基线定标，无法对顺轨基线定标，且对数据获取要求较高，需要较大面积的定标场支持，其定标场选在了澳大利亚北部，范围400×800km。
而传统技术一种立体基线的定标方法中，利用辅雷达距离改化方程，在地面控制点的支持下，采用最小二乘法迭代法求解出基线三个轴向的误差，在求解的过程中由于法方程系数矩阵条件数达到1011量级，呈现严重的病态，导致法方程解算精度不高，顺轨基线的定标精度在分米级，交轨、径向基线的定标精度在厘米级，精度较差，难以满足设计要求。
发明内容
基于此，为解决上述顺轨、交轨、径向三维基线定标精度较差的问题，提供一种能够满足设计指标的星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法。
为实现本发明目的提供的一种星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法，包括：
根据定标场回波数据，获取地面控制点的像坐标及所述地面控制点对应的基线定标参数；所述基线定标参数包括基线矢量初始值；
将所述基线定标参数带入基线定标模型，得到控制点的误差方程；基线定标模型由辅雷达距离改化方程和辅雷达多普勒方程组成；
根据所述误差方程，利用最小二乘原理计算出三个轴向的基线改正数；
计算三个轴向的基线改正数的绝对值；
判断所述绝对值是否小于预设阈值；
当所述绝对值有一个或者多个大于或者等于所述预设阈值时，将所述基线矢量初始值与所述当前基线改正数求和后作为新的基线矢量后，返回执行所述将所述基线定标参数带入基线定标模型，得到控制点的误差方程组的步骤；
当所述绝对值小于所述预设阈值时，每个轴向分别计算已经得到的基线改正数之和作为三个轴向的最终基线改正数；
根据所述最终基线改正数确定最终基线矢量。
一种可实施方式的星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法中，所述根据定标场回波数据，获取地面控制点的像坐标及所述地面控制点对应的基线定标参数，包括：
获取定标场回波数据；
对所述定标场回波数据进行干涉合成孔径雷达成像处理，得到干涉复影像对；
对所述干涉复影像对进行干涉处理，得到整个场景的绝对干涉相位；
通过所述干涉复影像对获取地面控制点的像坐标及所述地面控制点对应的基线定标参数。
一种可实施方式的星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法中，所述对所述定标场回波数据进行干涉合成孔径雷达成像处理，采用距离-多普勒算法进行成像处理或者采用变换线性调频尺度算法进行成像处理。
一种可实施方式的星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法中，所述根据定标场回波数据，获取地面控制点的像坐标及所述地面控制点对应的基线定标参数；所述基线定标参数中基线矢量初始值计算步骤如下：
根据全球导航卫星系统测量得到的两颗卫星质心之间的基线及主雷达、辅雷达APC相对于各自卫星质心的偏移量，通过坐标转换，得到主雷达、辅雷达APC之间的基线，作为空间域基线；
将所述空间域基线插值重采样到主雷达、辅雷达更高数据率的雷达成像时刻，得到加密后的空间域基线；
对主雷达影像及辅雷达影像进行配准，确定所述主雷达及所述辅雷达对所述控制点的成像时刻，得到所述控制点对应的基线矢量初始值。
一种可实施方式的星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法中，所述将所述空间域基线插值重采样到主雷达、辅雷达更高数据率的雷达成像时刻，采用9阶拉格朗日方法进行插值重采样。
一种可实施方式的星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法中，还包括：
根据不同定标场回波数据分别获取所述最终基线矢量，得到预设数量的所述最终基线矢量；
计算所述预设数量的所述最终基线矢量的平均值，作为最终优化基线矢量。
一种可实施方式的星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法中，所述基线定标模型由辅雷达距离改化方程和辅雷达多普勒方程组成，如下：
其中，FR、FD分别表示辅雷达距离改化方程、辅雷达多普勒方程，R1、R2分别为主、辅雷达斜距，(BX,BY,BZ)为基线矢量，(Xd,Yd,Zd)为地面点坐标，坐标λ为雷达波长，φi为地面点的绝对干涉相位，ρ表示收发模式，ρ＝1表示一发双收模式，ρ＝2表示自发自收模式，
为辅雷达速度矢量，
为辅雷达多普勒中心频率。
一种可实施方式的星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法中，所述基线定标的模型线性化后为：
线性化后基线定标模型中的未知数系数分别为：
常数项为：
其中，
为基线矢量初值。
一种可实施方式的星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法中，所述预设阈值为0.1mm。
一种可实施方式的星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法中，所述基线定标参数还包括：控制点地面坐标，及其所对应的绝对干涉相位、主雷达斜距、辅雷达斜距、辅雷达速度矢量。
本发明的有益效果包括：本发明提供的一种星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法，将辅雷达距离改化方程与辅雷达多普勒方程组合，形成新的基线定标模型，改善了最小二乘法迭代解算中法方程系数矩阵状态，再采用循环迭代的方式，将多次迭代结果之和作为最终的基线改正数，基线定标精度能够达到毫米量级，提高了基线定标精度，且适用于三个轴向基线定标。
附图说明
图1为本发明一种星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法的一具体实施例的流程图；
图2为本发明一种星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法的一具体实施例中主雷达APC坐标系下，地面控制点与主、辅雷达之间的位置关系。
图3为本发明一种星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法的一具体实施例中，地面控制点的像坐标及地面控制点对应的基线定标参数获取流程图
图4为本发明一种星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法的一具体实施例中，基线矢量初始值的计算流程图；
图5(a)为本发明一种星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法仿真验证中，利用20个地面控制点定标确定的三个轴向误差示意图；
图5(b)为本发明一种星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法仿真验证中，利用20个地面控制点定标确定的基线三个轴向误差值与加入系统误差值作差结果示意图；
图5(c)为本发明一种星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法仿真验证中，利用60个控制点定标确定的三个轴向误差示意图；
图5(d)为本发明一种星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法仿真验证中，利用60个控制点定标确定的基线三个轴向误差值与加入系统误差值作差结果示意图；
图5(e)为本发明一种星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法仿真验证中，利用100个控制点定标确定的三个轴向误差示意图；
图5(f)为本发明一种星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法仿真验证中，利用100个控制点定标确定的基线三个轴向误差值与加入系统误差值作差结果示意图；
图5(g)为本发明一种星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法仿真验证中，利用140个控制点定标确定的三个轴向误差示意图；
图5(h)为本发明一种星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法仿真验证中，利用140个控制点定标确定的基线三个轴向误差值与加入系统误差值作差结果示意图；
图5(i)为本发明一种星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法仿真验证中，利用180个控制点定标确定的三个轴向误差示意图；
图5(j)为本发明一种星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法仿真验证中，利用180个控制点定标确定的基线三个轴向误差值与加入系统误差值作差结果示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明的星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法的具体实施方式进行说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，其中一个实施例的星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法，包括以下步骤：
S100，根据定标场回波数据，获取地面控制点的像坐标及地面控制点对应的基线定标参数。
且所述基线定标参数中包括基线矢量初始值，控制点对应的地面坐标、绝对干涉相位、主雷达斜距、辅雷达斜距、辅雷达速度矢量。
所述定标场回波数据是指星载主、辅雷达接收到的定标场电磁波数据。所述地面控制点是预先选定的地面上已知坐标的点。本步骤通过定标场回波数据处理，计算地面控制点的像坐标。同时通过处理回波数据获取基线定标所需的一些特定参数，包括基线矢量初始值，控制点对应的地面坐标、绝对干涉相位、主雷达斜距、辅雷达斜距、辅雷达速度矢量。这些参数用于求解基线定标误差方程组，可根据需求从所述回波数据中处理分析得到。这些参数的求解可利用现有的处理分析技术实现，再此不再赘述。
S200，将基线定标参数带入基线定标模型，得到控制点的误差方程组。
本实施例中，所述基线定标模型由辅雷达距离改化方程和辅雷达多普勒方程组成。具体如下：
其中，FR、FD分别表示辅雷达距离改化方程、辅雷达多普勒方程，R1、R2分别为主、辅雷达斜距，(BX,BY,BZ)为基线矢量，(Xd,Yd,Zd)为地面点坐标，坐标λ为雷达波长，φi为地面点的绝对干涉相位，ρ表示收发模式，ρ＝1表示一发双收模式，ρ＝2表示自发自收模式，
为辅雷达速度矢量，
为辅雷达多普勒中心频率。该模型由辅雷达距离改化方程和辅雷达多普勒方程组成，在主雷达APC坐标系下定义，该坐标系原点在主雷达APC处，Y轴为主雷达速度矢量
方向，X轴为Y轴与主雷达APC在地固系位置矢量
确定平面的法向量方向，Z轴为X轴和Y轴的正交方向，如图2所示，图中示意出了主雷达轨道、辅雷达轨道，以及相关参数之间的空间几何关系，其中，A1为主雷达APC，A2为辅雷达APC，点P(Xd,Yd,Zd)地面控制点。
方程组(1)中包括两个方程，本步骤带入定标参数后，对于每个地面控制点会得到两个误差方程。利用本方法时，定标场中的地面控制点数量为多个。因此，本步骤会得到多个误差方程。如有两个控制点时，会得到4个误差方程，每增加一个控制点，会增加两个误差方程。控制点的个数可以根据地面情况及数据处理能力进行预设。较佳的，可在20—180个之间选择地面控制点。而且，进一步的，可在定标场内均匀设置地面控制点，以进一步提高定标精度。
而对于公式(1)基线定标模型，该模型线性化后的形式为：
其未知数系数分别为：
常数项为：
其中，
为基线矢量初值。设有n(n≥2)个地面控制点，则列出的误差方程组为：
A△＝LP (5)
其中，△为基线矢量改正数向量，A为其对应的系数矩阵，L为常数向量，P为对应方程组的权矩阵。
△＝[△BX △BY △BZ]T (6)
L＝[-F01 -F02 … -F0n]T (8)
S300，根据误差方程组，利用最小二乘原理计算出三个轴向的基线改正数。
本步骤中，根据最小二乘原理，将误差方程组法化后，解算出三个轴向的基线改正数：
△＝(ATPA)-1ATPL (10)
当各控制点所列方程均等权时，P为单位矩阵(P＝I)，则方程组的解可表示为：
△＝(ATA)-1ATL (11)
S400，判断三个轴向的基线改正数绝对差值是否都小于预设阈值，若是则执行步骤S600；若否，则执行步骤S500。
其中，所述预设阈值为预先设定的判断标准值。可根据所要的基线定标精度设定所述预设阈值，作为一种可实施方式，可设定所述预设阈值0.1mm。
当绝对值有一个或者多个大于或者等于预设阈值时，执行步骤S500，将基线矢量与当前基线改正数求和后作为新的基线矢量，完成后，返回执行步骤S200，将基线定标参数带入基线定标模型，得到控制点的误差方程组。
当绝对值都小于预设阈值时，执行步骤S600，每个轴向分别计算已经得到的基线改正数之和作为三个轴向的最终基线改正数。
步骤S600中，将各轴向每次迭代的基线改正数相加后，得到三个轴向的最终基线改正数。
S700，根据最终基线改正数确定最终基线矢量。根据基线矢量初始值与最终基线改正数相加，得到最终基线矢量。完成基线定标。
另外还需要说明的是，步骤S200～步骤S500是一个循环迭代的过程，直至绝对值都小于预设阈值时，执行步骤S600，结束迭代。
本实施例的星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法，将辅雷达距离改化方程与辅雷达多普勒方程组合，形成新的基线定标模型，改善了最小二乘法迭代解算中法方程系数矩阵状态，再采用循环迭代的方式，将多次迭代结果之和作为最终的基线改正数，基线定标精度能够达到毫米量级，提高了基线定标精度，且适用于顺轨基线定标。
作为一种可实施方式，如图3所示，步骤S100包括以下步骤：
S101，获取定标场回波数据。
步骤中，利用星载分布式InSAR获取定标场回波数据。
S102，对定标场回波数据进行干涉合成孔径雷达成像处理，得到干涉复影像对。
本步骤中，成像处理采用RD(Range Doppler，距离-多普勒)算法或CS(ChirpScaling，变换线性调频尺度)算法。
S103，对干涉复影像对进行干涉处理，得到整个场景的绝对干涉相位。即对干涉复影像对配准、去平地效应、干涉相位滤波、相位解缠、绝对相位确定处理后获取整个场景的绝对干涉相位。
S104，通过干涉复影像对获取地面控制点的像坐标及地面控制点对应的基线定标参数。
作为一种可实施方式，如图4所示，步骤S100，根据定标场回波数据，获取地面控制点的像坐标及地面控制点对应的基线定标参数中，基线定标参数中基线矢量初始值计算步骤如下：
S011，根据全球卫星导航系统测量得到的两颗卫星质心之间的基线及主雷达、辅雷达APC相对于各自卫星质心的偏移量，通过坐标转换，得到主雷达、辅雷达APC之间的基线，作为空间域基线。
本步骤是根据GNSS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统)测量得到的两颗卫星质心之间的基线，根据主、辅雷达APC相对于各自卫星质心的偏移量，通过坐标转换，得到主、辅雷达APC之间的基线，也就是空间域基线。
S012，将空间域基线插值重采样到主雷达、辅雷达更高数据率的雷达成像时刻，得到加密后的空间域基线。其中，插值重采样方法可选取9阶拉格朗日方法。
S013，对主雷达影像及辅雷达影像进行配准，确定主雷达及辅雷达对控制点的成像时刻，得到控制点对应的基线矢量的初始值。
更佳的，为进一步提高基线定标精度，作为一种可实施方式，可多次执行步骤S100～S700，且每个执行周期中使用不同的定标场回波数据。即，根据不同定标场回波数据分别获取最终基线矢量，得到预设数量的最终基线矢量；再计算预设数量的最终基线矢量的平均值，作为最终优化基线矢量。
本实施例中，使用不同的定标场回波数据进行多次最终基线矢量计算，并进行均值处理，进一步提高基线定标的精度。
下面结合仿真实验对本发明的效果做进一步的说明。
1.仿真条件
仿真数据的优势是可以设定与实际情况相似的误差值，通过比较定标出的误差值与设定值之间的偏差，确定定标算法的精度。仿真所使用的主要参数为：轨道高度538.22km，主星多普勒中心频率-7.12Hz，辅星多普勒中心频率-75.31Hz，脉冲重复频率3490Hz，主星速度7656.55m/s，波长0.03m，分辨率3.20×1.61m(方位向×距离向)，地面场景大小30×30km，场景大地高范围4.22～397.78m。首先对场景进行电磁建模，得到雷达回波数据，然后进行成像处理、干涉处理得到基线参数和干涉相位数据。基线定标中主要误差源为控制点地面坐标误差、干涉相位误差、斜距误差，原始仿真数据无误差，为了与实际情况接近，给控制点地面坐标(三轴)分别加入随机误差
σ1＝0.3m，干涉相位加入随机误差
σ2＝30°，斜距加入随机误差
σ3＝3.0m，给跨轨基线BX、顺轨基线BY、径向基线BZ分别增加了-0.05、-0.05、0.05m的常数误差(系统误差)，并且给每个分量加入随机误差
σ4＝0.001m。
2.定标精度评估方法
由于控制点地面坐标误差，干涉相位误差，斜距误差属于随机误差，因此定标结果会在真值附近随机波动，为了抑制随机误差的影响，需要进行多次定标试验。从精度评估角度来说，应该采用准确度作为衡量基线定标方法精度的指标，准确度指数学期望(均值)与真值的接近程度，常用偏差表示，这里准确度是指多次定标标出误差的数学期望与加入系统误差值的偏差。同时将标准差作为另外一个判据，标准差是指随机变量与其数学期望的接近程度，它表征算法受偶然误差影响的程度。标准差越小，说明单次定标结果与数学期望值越接近，算法的稳健性也越好，少量的定标试验即可满足精度要求；标准差越大，说明算法的稳健性较差，需要大量的定标试验方能满足定标要求。
3.试验结果与分析
设计了5种控制点布设方案，分别为20(方位向5×距离向4)、60(10×6)、100(10×10)、140(14×10)、180(15×12)个控制点在场景中均匀分布。通过像坐标量测将控制点转刺到图像上，利用上述5种控制点布设方案进行基线定标试验。
试验中，每种控制点布设方案进行了200次定标，迭代终止条件设置为每个轴向基线改正数绝对值都小于0.1mm，每次定标的迭代次数为2次，5种控制点布设方案的法方程系数矩阵条件数为3.75×104左右。图5(a)为利用20个地面控制点定标确定的三个轴向误差示意图，每个正方形表示一次定标确定的基线分量误差值，200次定标的均值为μ，标准差为σ。图5(b)为利用20个地面控制点定标确定的基线三个轴向误差值与加入系统误差值作差结果示意图。图5(c)为利用60个控制点定标确定的三个轴向误差示意图。图5(d)为利用60个控制点定标确定的基线三个轴向误差值与加入系统误差值作差结果示意图。图5(e)为利用100个控制点定标确定的三个轴向误差示意图。图5(f)为利用100个控制点定标确定的基线三个轴向误差值与加入系统误差值作差结果示意图。图5(g)为利用140个控制点定标确定的三个轴向误差示意图。图5(h)为利用140个控制点定标确定的基线三个轴向误差值与加入系统误差值作差结果示意图。图5(i)为利用180个控制点定标确定的三个轴向误差示意图。图5(j)为利用180个控制点定标确定的基线三个轴向误差值与加入系统误差值作差结果示意图。
表1中包含不同控制点布设方案基线分量加入的系统误差，定标结果均值μ、标准差σ、准确度绝对值|△|。从表中可以看出，跨轨基线、径向基线、顺轨基线的定标精度都在毫米级，顺轨基线准确度绝对值随控制点数量的增加先减小后增加，其它两个方向基线标准差与准确度绝对值随控制点数量的增加而减小，标准差减小的幅度更大。
表1控制点均匀分布试验结果(单位cm)
由以上的定标试验结果可以得出：
(1)5种控制点布设方案基线三轴定标结果的准确度绝对值大多在毫米量级，有的甚至达到亚毫米级，也就是多次定标标出误差的数学期望与误差设定值(真值)之间的偏差很小，说明了基于辅雷达距离改化方程和多普勒方程的基线定标模型是正确的，且具有较高的定标精度。
(2)控制点数量对于定标精度具有重要影响。随着控制点数量增多，跨轨基线、径向基线定标准确度绝对值逐渐减小，顺轨基线定标准确度绝对值保持在1mm左右；三个轴向基线的标准差逐渐减小，算法的稳健性逐渐提升。因此在实际定标中，应尽可能多布设控制点来提高定标精度和稳健性。
(3)本发明由两个方程组成的三维基线定标模型与现有技术相比，最小二乘解算过程中法方程系数矩阵条件数更优，矩阵的病态程度更小，定标精度更高；与国外TanDEM系统中的定标方法相比，增加了对顺轨基线的定标，从而可实现三维基线定标，所需场地面积较小，一景数据范围(约30×30km)即可进行基线定标。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法，其特征在于，包括：
根据定标场回波数据，获取地面控制点的像坐标及所述地面控制点对应的基线定标参数；所述基线定标参数包括基线矢量初始值；
将所述基线定标参数带入线性化后的基线定标模型，得到控制点的误差方程组；基线定标模型由辅雷达距离改化方程和辅雷达多普勒方程组成；
根据所述误差方程组，利用最小二乘原理计算出三个轴向的基线改正数；
计算三个轴向的基线改正数的绝对值；
判断所述绝对值是否小于预设阈值；
当所述绝对值有一个或者多个大于或者等于所述预设阈值时，将所述基线矢量初始值与当前基线改正数求和后作为新的基线矢量后，返回执行所述将所述基线定标参数带入基线定标模型，得到控制点的误差方程组的步骤；
当所述绝对值都小于所述预设阈值时，每个轴向分别计算已经得到的基线改正数之和作为三个轴向的最终基线改正数；
根据所述最终基线改正数确定最终基线矢量；
所述基线定标模型由辅雷达距离改化方程和辅雷达多普勒方程组成，如下：
其中，FR、FD分别表示辅雷达距离改化方程、辅雷达多普勒方程，R1、R2分别为主、辅雷达斜距，(BX,BY,BZ)为基线矢量，(Xd,Yd,Zd)为地面点坐标，坐标λ为雷达波长，φi为地面点的绝对干涉相位，ρ表示收发模式，ρ＝1表示一发双收模式，ρ＝2表示自发自收模式，
为辅雷达速度矢量，
为辅雷达多普勒中心频率。
2.根据权利要求1所述的星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法，其特征在于，所述根据定标场回波数据，获取地面控制点的像坐标及所述地面控制点对应的基线定标参数，包括：
获取定标场回波数据；
对所述定标场回波数据进行干涉合成孔径雷达成像处理，得到干涉复影像对；
对所述干涉复影像对进行干涉处理，得到整个场景的绝对干涉相位；
通过所述干涉复影像对获取地面控制点的像坐标及所述地面控制点对应的基线定标参数。
3.根据权利要求2所述的星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法，其特征在于，所述对所述定标场回波数据进行干涉合成孔径雷达成像处理，采用距离-多普勒算法进行成像处理或者采用变换线性调频尺度算法进行成像处理。
4.根据权利要求1所述的星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法，其特征在于，所述根据定标场回波数据，获取地面控制点的像坐标及所述地面控制点对应的基线定标参数；所述基线定标参数中基线矢量初始值计算步骤如下：
根据全球卫星导航系统测量得到的两颗卫星质心之间的基线及主雷达、辅雷达天线相位中心相对于各自卫星质心的偏移量，通过坐标转换，得到主雷达、辅雷达天线相位中心之间的基线，作为空间域基线；
将所述空间域基线插值重采样到主雷达、辅雷达更高数据率的雷达成像时刻，得到加密后的空间域基线；
对主雷达影像及辅雷达影像进行配准，确定所述主雷达及所述辅雷达对所述控制点的成像时刻，得到所述控制点对应的基线矢量初始值。
5.根据权利要求4所述的星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法，其特征在于，所述将所述空间域基线插值重采样到主雷达、辅雷达更高数据率的雷达成像时刻，采用9阶拉格朗日方法进行插值重采样。
6.根据权利要求1所述的星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法，其特征在于，还包括：
根据不同定标场回波数据分别获取所述最终基线矢量，得到预设数量的所述最终基线矢量；
计算所述预设数量的所述最终基线矢量的平均值，作为最终优化基线矢量。
7.根据权利要求1所述的星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法，其特征在于，所述基线定标的模型线性化后为：
线性化后基线定标模型中的未知数系数分别为：
常数项为：
其中，(a0,a1,a2)为辅雷达距离改化方程线性化后对应x轴，y轴和z轴的系数；(a′0,a′1,a′2)为辅雷达多普勒方程线性化后对应x轴，y轴和z轴的系数；
为基线矢量初值。
8.根据权利要求1所述的星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法，其特征在于，所述预设阈值为0.1mm。
9.根据权利要求1所述的星载分布式干涉合成孔径雷达三维基线定标的方法，其特征在于，所述基线定标参数还包括：控制点对应的地面坐标、绝对干涉相位、主雷达斜距、辅雷达斜距、辅雷达速度矢量。
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