CN112098963B - 一种确定***误差对sar成像影响的方法 - Google Patents

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Abstract

一种确定***误差对SAR成像影响的方法。方法包括：不添加***误差的情况下，计算卫星和第一地面目标点的瞬时斜距和多普勒参数；在添加***误差的情况下，计算卫星和第一地面目标点的瞬时斜距和多普勒参数；根据添加***误差后得到的卫星和第一地面目标点的瞬时斜距和多普勒参数，计算第一地面目标点在地平面内的距离梯度和多普勒梯度；根据距离梯度和多普勒梯度，确定第二地面目标点；在添加***误差的情况下，计算卫星和第二地面目标点的瞬时斜距和多普勒参数；计算方位二次相位误差、方位三次相位误差以及位置误差。本发明提供的方法可以降低***误差分析的复杂度，并提高***误差分析的准确度。

Description

一种确定***误差对SAR成像影响的方法
技术领域
本发明涉及合成孔径雷达(SAR)技术领域，具体涉及一种确定***误差对SAR成像影响的方法。
背景技术
从SAR信号生成到SAR图像生成经历了雷达、天线、空间环境等诸多环节，链路中的每一个误差源都会影响SAR图像的质量，因此，SAR***误差分析是***设计中的一个重要部分。
现有的***误差分析过程涉及回波仿真、成像处理和指标测试这一完整的链条。由于不同源的误差具有方向性，不同误差之间既可能相互叠加、也可能相互削弱，通常需要遍历***误差的各种组合，才能得到完备的***误差情况。***误差不是确定不变的，一般按照某种统计特性随机分布，因此还需要利用蒙特卡洛实验才能得到与实际情况相吻合的***误差分析结论。可见，现有的***误差分析过程非常复杂、工作量也很大。
此外，现有的***误差的近似分析方法需要基于各种误差独立同分布假设。随着SAR分辨率的不断提高以及斜视成像技术的使用，各种***误差的耦合效应逐渐显著。在每一种***误差独立分析结果的基础上，按照正交合成推广出多种***误差综合影响缺乏精确性和有效性，往往难以满足***设计和性能预估的要求。
综合，亟需一种确定***误差对SAR成像影响的方法，以降低***误差分析的复杂度，并提高***误差分析的准确度。
发明内容
本发明的目的是提供一种确定***误差对SAR成像影响的方法，以降低***误差分析的复杂度，并提高***误差分析的准确度。
为达到上述目的，本发明实施例提供一种确定***误差对SAR成像影响的方法，方法包括：
不添加***误差的情况下，计算卫星和第一地面目标点的瞬时斜距和多普勒参数；
在添加所述***误差的情况下，计算所述卫星和第一地面目标点的瞬时斜距和多普勒参数；
根据添加所述***误差后得到的所述卫星和第一地面目标点的瞬时斜距和多普勒参数，计算所述第一地面目标点在地平面内的距离梯度和多普勒梯度；
根据所述距离梯度和多普勒梯度，确定第二地面目标点；
在添加所述***误差的情况下，计算所述卫星和所述第二地面目标点的瞬时斜距和多普勒参数；
根据所述卫星和第二地面目标点的瞬时斜距和多普勒参数，以及不添加***误差的情况下得到的所述卫星和第一地面目标点的瞬时斜距和多普勒参数，计算方位二次相位误差、方位三次相位误差以及位置误差。
由以上本发明实施例提供的技术方案可见，本发明提供的方法不需要进行回波仿真、成像处理以及指标测试等环节，简化了处理流程，降低了***误差分析的复杂度。并且本发明提供的方法没有使用近似模型和近似求解，因此具有精确性。此外，本发明建立的***误差影响分析过程，不包含成像算法对图像质量的影响，可以独立建立卫星段对图像质量的影响，避免了SAR***设计初期对成像算法的依赖。进一步的，本发明提供的方法不仅支持一种***误差独立分析、还支持多种***误差综合分析，本发明对卫星轨道、载荷工作模式、天线体制、观测几何等没有特殊约束，因此还具有通用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种确定***误差对SAR成像影响的方法流程图；
图2是在斜视角为0度时，***误差引起的方位二次相位误差数值的示意图；
图3是在斜视角为0度时，***误差引起的几何定位误差数值的示意图；
图4是在斜视角为30度时，***误差引起的方位二次相位误差数值的示意图；
图5是在斜视角为30度时，***误差引起的几何定位误差数值的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式，对本发明的技术方案作详细说明，应理解这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本发明所附权利要求所限定的范围内。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。
参考图1所示，为本发明实施例提供的一种确定***误差对SAR成像影响的方法，所述方法可以应用于WGS84坐标系，或其它地球固连坐标系，该方法可以包括以下步骤：
S1：不添加***误差的情况下，计算卫星和第一地面目标点的瞬时斜距和多普勒参数。
其中，步骤S1还可以包括子步骤S101至S106：
S101：根据轨道六根数，得到成像时间内的卫星的位置序列与速度序列。
S102：根据位置序列与速度序列，利用差分法得到卫星的加速度序列与加速度导数序列。
S103：根据位置序列、速度序列、加速度序列以及加速度导数序列，利用拉格朗日插值法得到成像中心时刻的卫星的位置矢量、速度矢量、加速度矢量以及加速度导数矢量。
S104：根据所述第一地面目标点的经纬度，计算所述第一地面目标点的位置矢量。
S105：根据所述卫星的位置矢量与所述第一地面目标点的位置矢量，计算所述卫星和第一地面目标点的瞬时斜距。
S106：根据所述卫星的位置矢量、速度矢量、加速度矢量、加速度导数矢量以及所述第一地面目标点的位置矢量，计算所述多普勒参数。
具体的，所述方法应用于WGS84坐标系时，在不添加***误差的情况下，通过以下公式计算卫星和第一地面目标点的瞬时斜距：
Rc，p＝|Xs-Xt，p|
其中，
Figure BDA0002684825500000041
Figure BDA0002684825500000042
所述方法应用于WGS84坐标系时，在不添加***误差的情况下，通过以下公式计算所述多普勒参数：
fdc，p＝-(2Rc，p/λ)*(x1，p/2)
Figure BDA0002684825500000043
Figure BDA0002684825500000044
其中，
Figure BDA0002684825500000045
Figure BDA0002684825500000046
Figure BDA0002684825500000047
Rc，p为不添加***误差得到的卫星和第一地面目标点的瞬时斜距，Xs为不添加***误差得到的成像中心时刻的所述卫星的位置矢量，Xt，p为不添加***误差得到的所述第一地面目标点的位置矢量，Re，p为不添加***误差得到的所述第一地面目标点的地心距，θlat为所述第一地面目标点的纬度，θlon为所述第一地面目标点的经度，Ea为地球模型的长半轴，Eb为地球模型的短半轴，fdc，p为不添加***误差得到的所述第一地面目标点的多普勒频率，fdrl，p为不添加***误差得到的所述第一地面目标点的多普勒调频率，fdr2，p为不添加***误差得到的所述第一地面目标点的高阶多普勒调频率，Vs为不添加***误差得到的成像中心时刻的所述卫星的速度矢量，As为不添加***误差得到的成像中心时刻的所述卫星的加速度矢量，Bs为不添加***误差得到的成像中心时刻的所述卫星的加速度导数矢量，λ为雷达波长。
S2：在添加所述***误差的情况下，计算所述卫星和第一地面目标点的瞬时斜距和多普勒参数。
其中，步骤S2还可以包括子步骤S201至S207：
S201：根据轨道六根数，得到成像时间内的卫星的位置序列与速度序列。
S202：根据卫星的位置误差分布，将卫星的位置误差添加至所述位置序列中，并根据卫星的速度误差分布，将卫星的速度误差添加至所述速度序列中。
S203：根据添加了位置误差的位置序列以及添加了速度误差的速度序列，利用差分法得到卫星的加速度序列与加速度导数序列。
S204：根据添加了位置误差的位置序列、添加了速度误差的速度序列、加速度序列以及加速度导数序列，利用拉格朗日插值法得到成像中心时刻的卫星的位置矢量、速度矢量、加速度矢量以及加速度导数矢量。
S205：根据地表高程误差与所述第一地面目标点的经纬度，计算所述第一地面目标点的位置矢量。
S206：根据所述卫星的位置矢量与所述第一地面目标点的位置矢量，计算所述卫星和第一地面目标点的瞬时斜距。
S207：根据所述卫星的位置矢量、速度矢量、加速度矢量、加速度导数矢量以及所述第一地面目标点的位置矢量，计算所述多普勒参数。
具体的，所述方法应用于WGS84坐标系时，在添加所述***误差的情况下，通过以下公式计算卫星和第一地面目标点的瞬时斜距：
Figure BDA0002684825500000051
其中，
Figure BDA0002684825500000052
Figure BDA0002684825500000053
所述方法应用于WGS84坐标系时，在添加所述***误差的情况下，通过以下公式计算所述多普勒参数：
Figure BDA0002684825500000054
Figure BDA0002684825500000055
Figure BDA0002684825500000056
其中，
Figure BDA0002684825500000057
Figure BDA0002684825500000061
Figure BDA0002684825500000062
Figure BDA0002684825500000063
为添加***误差得到的卫星和第一地面目标点的瞬时斜距，/>
Figure BDA0002684825500000064
为添加***误差得到的成像中心时刻的所述卫星的位置矢量，/>
Figure BDA0002684825500000065
为添加***误差得到的所述第一地面目标点的位置矢量，/>
Figure BDA0002684825500000066
为添加***误差得到的所述第一地面目标点的地心距，θlat为所述第一地面目标点的纬度，θlon为所述第一地面目标点的经度，Ea为地球模型的长半轴，Eb为地球模型的短半轴，/>
Figure BDA0002684825500000067
为添加***误差得到的所述第一地面目标点的多普勒频率，/>
Figure BDA0002684825500000068
为添加***误差得到的所述第一地面目标点的多普勒调频率，/>
Figure BDA0002684825500000069
为添加***误差得到的所述第一地面目标点的高阶多普勒调频率，/>
Figure BDA00026848255000000610
为添加***误差得到的成像中心时刻的所述卫星的速度矢量，/>
Figure BDA00026848255000000611
为添加***误差得到的成像中心时刻的所述卫星的加速度矢量，/>
Figure BDA00026848255000000612
为添加***误差得到的成像中心时刻的所述卫星的加速度导数矢量，ΔH为地表高程误差，λ为雷达波长。
S3：根据添加所述***误差后得到的所述卫星和第一地面目标点的瞬时斜距和多普勒参数，计算所述第一地面目标点在地平面内的距离梯度和多普勒梯度。
其中，步骤S3还可以包括子步骤S301至S304：
S301：计算所述第一地面目标点在空间中的距离梯度和多普勒梯度。
S302：计算所述第一地面目标点所在地平面的单位法向量。
S303：根据所述单位法向量和所述第一地面目标点在空间中的距离梯度，得到所述第一地面目标点在地平面内的距离梯度。
S304：根据所述单位法向量和所述第一地面目标点在空间中的多普勒梯度，得到所述第一地面目标点在地平面内的多普勒梯度。
具体的，所述方法应用于WGS84坐标系时，所述第一地面目标点在地平面内的距离梯度和多普勒梯度通过以下公式得到：
Figure BDA00026848255000000613
Figure BDA00026848255000000614
其中，
Figure BDA00026848255000000615
Figure BDA0002684825500000071
Figure BDA0002684825500000072
Figure BDA0002684825500000073
Figure BDA0002684825500000074
/>
Figure BDA0002684825500000075
Figure BDA0002684825500000076
为所述第一地面目标点在地平面内的距离梯度，/>
Figure BDA0002684825500000077
为所述第一地面目标点在空间中的距离梯度，/>
Figure BDA0002684825500000078
为所述第一地面目标点所在地平面的单位法向量，/>
Figure BDA0002684825500000079
为所述第一地面目标点在地平面内的多普勒梯度，/>
Figure BDA00026848255000000710
为所述第一地面目标点在空间中的多普勒梯度，/>
Figure BDA00026848255000000711
为添加***误差得到的成像中心时刻的所述卫星的位置矢量，/>
Figure BDA00026848255000000712
为添加***误差得到的所述第一地面目标点的位置矢量，/>
Figure BDA00026848255000000713
为添加***误差得到的成像中心时刻的所述卫星的速度矢量，λ为雷达波长，θlon为所述第一地面目标点的经度，θlat为所述第一地面目标点的纬度，Ea为地球模型的长半轴，Eb为地球模型的短半轴，ΔH为地表高程误差，Δθlat为所述第一地面目标点所在地平面的法向量与地心-第一地面目标点矢量的夹角。
S4：根据所述距离梯度和多普勒梯度，确定第二地面目标点。
具体的，所述方法应用于WGS84坐标系时，通过以下公式确定所述第二地面目标点：
Figure BDA00026848255000000714
其中，
Figure BDA00026848255000000715
Figure BDA00026848255000000716
Figure BDA0002684825500000081
Figure BDA0002684825500000082
Figure BDA0002684825500000083
为所述第二地面目标点的位置矢量，/>
Figure BDA0002684825500000084
为添加***误差得到的所述第一地面目标点的位置矢量，Liso-rg为所述第二地面目标点相对于所述第一地面目标点在等高线-距离方向(Iso-range方向)上的相对位置矢量，Liso-az为所述第二地面目标点相对于所述第一地面目标点在等高线-多普勒方向(Iso-azimuth方向)上的相对位置矢量，/>
Figure BDA0002684825500000085
为添加***误差得到的所述第一地面目标点的地心距，θlat为所述第一地面目标点的纬度，θlon为所述第一地面目标点的经度，Ea为地球模型的长半轴，Eb为地球模型的短半轴，ΔH为地表高程误差，fdc，p为不添加***误差得到的所述第一地面目标点的多普勒频率，/>
Figure BDA0002684825500000086
为添加***误差得到的所述第一地面目标点的多普勒频率，/>
Figure BDA0002684825500000087
为所述第一地面目标点所在地平面的单位法向量，/>
Figure BDA0002684825500000088
为所述第一地面目标点在地平面内的距离梯度，/>
Figure BDA0002684825500000089
为所述第一地面目标点在地平面内的多普勒梯度，Rc，p为不添加***误差得到的卫星和第一地面目标点的瞬时斜距，/>
Figure BDA00026848255000000810
为添加***误差得到的卫星和第一地面目标点的瞬时斜距，ΔRc为***斜距误差。
S5：在添加所述***误差的情况下，计算所述卫星和所述第二地面目标点的瞬时斜距和多普勒参数。
Figure BDA00026848255000000811
Figure BDA00026848255000000812
Figure BDA00026848255000000813
Figure BDA00026848255000000814
其中，
Figure BDA00026848255000000815
Figure BDA00026848255000000816
Figure BDA0002684825500000091
Figure BDA0002684825500000092
为添加***误差得到的卫星和第二地面目标点的瞬时斜距，/>
Figure BDA0002684825500000093
为添加***误差得到的成像中心时刻的所述卫星的位置矢量，/>
Figure BDA0002684825500000094
为所述第二地面目标点的位置矢量，ΔRc为***斜距误差，/>
Figure BDA0002684825500000095
为添加***误差得到的所述第二地面目标点的多普勒频率，λ为雷达波长，/>
Figure BDA0002684825500000096
为添加***误差得到的所述第二地面目标点的多普勒调频率，/>
Figure BDA0002684825500000097
为添加***误差得到的所述第二地面目标点的多普勒调频率，/>
Figure BDA0002684825500000098
为不添加***误差得到的成像中心时刻的所述卫星的速度矢量，/>
Figure BDA0002684825500000099
为添加***误差得到的成像中心时刻的所述卫星的加速度矢量。
S6：根据所述卫星和第二地面目标点的瞬时斜距和多普勒参数，以及不添加***误差的情况下得到的所述卫星和第一地面目标点的瞬时斜距和多普勒参数，计算方位二次相位误差、方位三次相位误差以及位置误差。
由于
Figure BDA00026848255000000910
并且/>
Figure BDA00026848255000000911
根据SAR成像原理，第一地面目标点在成像处理过程中实际上使用的成像参数为/>
Figure BDA00026848255000000912
第一地面目标点成像处理后位于第二地面目标点的位置上。由于/>
Figure BDA00026848255000000913
第一地面目标点成像处理后仍有残余的方位二次相位误差QPE，由于/>
Figure BDA00026848255000000914
第一地面目标点成像处理后也有残余的方位三次相位误差CPE。
具体的，所述方法应用于WGS84坐标系时，通过以下公式计算所述方位二次相位误差、方位三次相位误差以及位置误差，其中，方位二次相位误差和方位三次相位误差反应了***误差引起的图像散焦情况，位置误差反应了***误差引起的几何定位偏差：
Figure BDA00026848255000000915
Figure BDA00026848255000000916
Figure BDA00026848255000000917
QPE为方位二次相位误差，fdr1，p为不添加***误差得到的所述第一地面目标点的多普勒调频率，
Figure BDA00026848255000000918
为添加***误差得到的所述第二地面目标点的多普勒调频率，Ta为雷达合成孔径成像时间，CPE为方位三次相位误差，fdr2，p为不添加***误差得到的所述第一地面目标点的高阶多普勒调频率，/>
Figure BDA0002684825500000101
为添加***误差得到的所述第二地面目标点的高阶多普勒调频率，GEOErr为位置误差，/>
Figure BDA0002684825500000102
为所述第二地面目标点的位置矢量，Xt，p为不添加***误差得到的所述第一地面目标点的位置矢量。
下面通过一个具体的实施例，来进一步说明本发明的技术方案。
在一个具体的实施例中，参数设置为卫星轨道高度750公里、轨道倾角约97度、近圆轨道；雷达工作在C波段，名义分辨率约为1米、视角约为40度、方位斜视角0度/30度。在0度斜视情况下，合成孔径时间为3.8秒；在30度斜视情况下，合成孔径时间为7.1秒。误差设置为平台位置误差正态分布(1σ值5米、三轴分别添加)，平台速度误差正态分布(1σ值5毫米/秒、三轴分别添加)，***斜距误差正态分布(1σ值2米)，地表高程误差正态分布(1o值30米)。
基于上述参数，利用本发明提供的确定***误差对SAR成像影响的方法，可以得到以下结果。具体的，可参考图2至图5所示。其中，图2给出了斜视角为0度时，***误差引起的方位二次相位误差数值。图3给出了斜视角为0度时，***误差引起的几何定位误差数值。图4给出了斜视角为30度时，***误差引起的方位二次相位误差数值。图5是在斜视角为30度时，***误差引起的几何定位误差数值。
由以上本发明实施例提供的技术方案可见，本发明提供的方法不需要进行回波仿真、成像处理以及指标测试等环节，简化了处理流程，降低了***误差分析的复杂度。并且本发明提供的方法没有使用近似模型和近似求解，因此具有精确性。此外，本发明建立的***误差影响分析过程，不包含成像算法对图像质量的影响，可以独立建立卫星段对图像质量的影响，避免了SAR***设计初期对成像算法的依赖。进一步的，本发明提供的方法不仅支持一种***误差独立分析、还支持多种***误差综合分析，本发明对卫星轨道、载荷工作模式、天线体制、观测几何等没有特殊约束，因此还具有通用性。
本说明书中的上述各个实施方式均采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同相似部分相互参照即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式不同之处。
以上所述仅为本发明的几个实施方式，虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述内容只是为了便于理解本发明的技术方案而采用的实施方式，并非用于限定本发明。任何本发明所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施方式的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附权利要求书所界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种确定***误差对SAR成像影响的方法，其特征在于，包括：
不添加***误差的情况下，计算卫星和第一地面目标点的瞬时斜距和多普勒参数；
在添加所述***误差的情况下，计算所述卫星和第一地面目标点的瞬时斜距和多普勒参数；
根据添加所述***误差后得到的所述卫星和第一地面目标点的瞬时斜距和多普勒参数，计算所述第一地面目标点在地平面内的距离梯度和多普勒梯度；
根据所述距离梯度和多普勒梯度，确定第二地面目标点；
在添加所述***误差的情况下，计算所述卫星和所述第二地面目标点的瞬时斜距和多普勒参数；
根据所述卫星和第二地面目标点的瞬时斜距和多普勒参数，以及不添加***误差的情况下得到的所述卫星和第一地面目标点的瞬时斜距和多普勒参数，计算方位二次相位误差、方位三次相位误差以及位置误差；
其中，所述方法应用于WGS84坐标系时，所述第一地面目标点在地平面内的距离梯度和多普勒梯度通过以下公式得到：
Figure FDA0004149114300000011
Figure FDA0004149114300000012
其中，
Figure FDA0004149114300000013
Figure FDA0004149114300000014
Figure FDA0004149114300000015
Figure FDA0004149114300000016
Figure FDA0004149114300000017
Figure FDA0004149114300000018
Figure FDA0004149114300000021
为所述第一地面目标点在地平面内的距离梯度，/>
Figure FDA0004149114300000022
为所述第一地面目标点在空间中的距离梯度，/>
Figure FDA0004149114300000023
为所述第一地面目标点所在地平面的单位法向量，/>
Figure FDA0004149114300000024
为所述第一地面目标点在地平面内的多普勒梯度，/>
Figure FDA0004149114300000025
为所述第一地面目标点在空间中的多普勒梯度，/>
Figure FDA0004149114300000026
为添加***误差得到的成像中心时刻的所述卫星的位置矢量，/>
Figure FDA0004149114300000027
为添加***误差得到的所述第一地面目标点的位置矢量，/>
Figure FDA0004149114300000028
为添加***误差得到的成像中心时刻的所述卫星的速度矢量，/>
Figure FDA0004149114300000029
为添加***误差得到的卫星和第一地面目标点的瞬时斜距，λ为雷达波长，θlon为所述第一地面目标点的经度，θlat为所述第一地面目标点的纬度，Ea为地球模型的长半轴，Eb为地球模型的短半轴，ΔH为地表高程误差，Δθlat为所述第一地面目标点所在地平面的法向量与地心-第一地面目标点矢量的夹角。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在不添加***误差的情况下，所述卫星和第一地面目标点的瞬时斜距和多普勒参数通过以下步骤得到：
根据轨道六根数，得到成像时间内的卫星的位置序列与速度序列；
根据位置序列与速度序列，利用差分法得到卫星的加速度序列与加速度导数序列；
根据位置序列、速度序列、加速度序列以及加速度导数序列，利用拉格朗日插值法得到成像中心时刻的卫星的位置矢量、速度矢量、加速度矢量以及加速度导数矢量；
根据所述第一地面目标点的经纬度，计算所述第一地面目标点的位置矢量；
根据所述卫星的位置矢量与所述第一地面目标点的位置矢量，计算所述卫星和第一地面目标点的瞬时斜距；
根据所述卫星的位置矢量、速度矢量、加速度矢量、加速度导数矢量以及所述第一地面目标点的位置矢量，计算所述多普勒参数。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在添加所述***误差的情况下，所述卫星和第一地面目标点的瞬时斜距和多普勒参数通过以下步骤得到：
根据轨道六根数，得到成像时间内的卫星的位置序列与速度序列；
根据卫星的位置误差分布，将卫星的位置误差添加至所述位置序列中，并根据卫星的速度误差分布，将卫星的速度误差添加至所述速度序列中；
根据添加了位置误差的位置序列以及添加了速度误差的速度序列，利用差分法得到卫星的加速度序列与加速度导数序列；
根据添加了位置误差的位置序列、添加了速度误差的速度序列、加速度序列以及加速度导数序列，利用拉格朗日插值法得到成像中心时刻的卫星的位置矢量、速度矢量、加速度矢量以及加速度导数矢量；
根据地表高程误差与所述第一地面目标点的经纬度，计算所述第一地面目标点的位置矢量；
根据所述卫星的位置矢量与所述第一地面目标点的位置矢量，计算所述卫星和第一地面目标点的瞬时斜距；
根据所述卫星的位置矢量、速度矢量、加速度矢量、加速度导数矢量以及所述第一地面目标点的位置矢量，计算所述多普勒参数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一地面目标点在地平面内的距离梯度和多普勒梯度通过以下步骤得到：
计算所述第一地面目标点在空间中的距离梯度和多普勒梯度；
计算所述第一地面目标点所在地平面的单位法向量；
根据所述单位法向量和所述第一地面目标点在空间中的距离梯度，得到所述第一地面目标点在地平面内的距离梯度；
根据所述单位法向量和所述第一地面目标点在空间中的多普勒梯度，得到所述第一地面目标点在地平面内的多普勒梯度。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法应用于WGS84坐标系，或其它地球固连坐标系。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法应用于WGS84坐标系时，在不添加***误差的情况下，通过以下公式计算卫星和第一地面目标点的瞬时斜距：
Rc,p＝Xs-Xt,p
其中，
Figure FDA0004149114300000041
Figure FDA0004149114300000042
所述方法应用于WGS84坐标系时，在不添加***误差的情况下，通过以下公式计算所述多普勒参数：
fdc,p＝-(2Rc,pλ)*(x1,p2)
Figure FDA0004149114300000043
Figure FDA0004149114300000044
其中，
Figure FDA0004149114300000045
Figure FDA0004149114300000046
Figure FDA0004149114300000047
Rc,p为不添加***误差得到的卫星和第一地面目标点的瞬时斜距，Xs为不添加***误差得到的成像中心时刻的所述卫星的位置矢量，Xt,p为不添加***误差得到的所述第一地面目标点的位置矢量，Re,p为不添加***误差得到的所述第一地面目标点的地心距，θlat为所述第一地面目标点的纬度，θlon为所述第一地面目标点的经度，Ea为地球模型的长半轴，Eb为地球模型的短半轴，fdc,p为不添加***误差得到的所述第一地面目标点的多普勒频率，fdr1,p为不添加***误差得到的所述第一地面目标点的多普勒调频率，fdr2,p为不添加***误差得到的所述第一地面目标点的高阶多普勒调频率，Vs为不添加***误差得到的成像中心时刻的所述卫星的速度矢量，As为不添加***误差得到的成像中心时刻的所述卫星的加速度矢量，Bs为不添加***误差得到的成像中心时刻的所述卫星的加速度导数矢量，λ为雷达波长。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法应用于WGS84坐标系时，在添加所述***误差的情况下，通过以下公式计算卫星和第一地面目标点的瞬时斜距：
Figure FDA0004149114300000048
其中，
Figure FDA0004149114300000051
Figure FDA0004149114300000052
所述方法应用于WGS84坐标系时，在添加所述***误差的情况下，通过以下公式计算所述多普勒参数：
Figure FDA0004149114300000053
Figure FDA0004149114300000054
Figure FDA0004149114300000055
其中，
Figure FDA0004149114300000056
Figure FDA0004149114300000057
Figure FDA0004149114300000058
Figure FDA0004149114300000059
为添加***误差得到的卫星和第一地面目标点的瞬时斜距，/>
Figure FDA00041491143000000510
为添加***误差得到的成像中心时刻的所述卫星的位置矢量，/>
Figure FDA00041491143000000511
为添加***误差得到的所述第一地面目标点的位置矢量，/>
Figure FDA00041491143000000512
为添加***误差得到的所述第一地面目标点的地心距，θlat为所述第一地面目标点的纬度，θlon为所述第一地面目标点的经度，Ea为地球模型的长半轴，Eb为地球模型的短半轴，/>
Figure FDA00041491143000000513
为添加***误差得到的所述第一地面目标点的多普勒频率，/>
Figure FDA00041491143000000514
为添加***误差得到的所述第一地面目标点的多普勒调频率，/>
Figure FDA00041491143000000515
为添加***误差得到的所述第一地面目标点的高阶多普勒调频率，/>
Figure FDA00041491143000000516
为添加***误差得到的成像中心时刻的所述卫星的速度矢量，/>
Figure FDA00041491143000000517
为添加***误差得到的成像中心时刻的所述卫星的加速度矢量，/>
Figure FDA00041491143000000518
为添加***误差得到的成像中心时刻的所述卫星的加速度导数矢量，ΔH为地表高程误差，λ为雷达波长。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法应用于WGS84坐标系时，通过以下公式确定所述第二地面目标点：
Figure FDA0004149114300000061
其中，
Figure FDA0004149114300000062
/>
Figure FDA0004149114300000063
Figure FDA0004149114300000064
Figure FDA0004149114300000065
Figure FDA0004149114300000066
为所述第二地面目标点的位置矢量，/>
Figure FDA0004149114300000067
为添加***误差得到的所述第一地面目标点的位置矢量，Liso-rg为所述第二地面目标点相对于所述第一地面目标点在等高线-距离方向上的相对位置矢量，Liso-az为所述第二地面目标点相对于所述第一地面目标点在等高线-多普勒方向上的相对位置矢量，/>
Figure FDA0004149114300000068
为添加***误差得到的所述第一地面目标点的地心距，θlat为所述第一地面目标点的纬度，θlon为所述第一地面目标点的经度，Ea为地球模型的长半轴，Eb为地球模型的短半轴，ΔH为地表高程误差，fdc,p为不添加***误差得到的所述第一地面目标点的多普勒频率，/>
Figure FDA0004149114300000069
为添加***误差得到的所述第一地面目标点的多普勒频率，
Figure FDA00041491143000000610
为所述第一地面目标点所在地平面的单位法向量，/>
Figure FDA00041491143000000611
为所述第一地面目标点在地平面内的距离梯度，/>
Figure FDA00041491143000000612
为所述第一地面目标点在地平面内的多普勒梯度，Rc,p为不添加***误差得到的卫星和第一地面目标点的瞬时斜距，/>
Figure FDA00041491143000000613
为添加***误差得到的卫星和第一地面目标点的瞬时斜距，ΔRc为***斜距误差。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法应用于WGS84坐标系时，通过以下公式计算所述方位二次相位误差、方位三次相位误差以及位置误差：
Figure FDA0004149114300000071
Figure FDA0004149114300000072
Figure FDA0004149114300000073
QPE为方位二次相位误差，fdr1,p为不添加***误差得到的所述第一地面目标点的多普勒调频率，
Figure FDA0004149114300000074
为添加***误差得到的所述第二地面目标点的多普勒调频率，Ta为雷达合成孔径成像时间，CPE为方位三次相位误差，fdr2,p为不添加***误差得到的所述第一地面目标点的高阶多普勒调频率，/>
Figure FDA0004149114300000075
为添加***误差得到的所述第二地面目标点的高阶多普勒调频率，GEOErr为位置误差，/>
Figure FDA0004149114300000076
为添加***误差得到的所述第二地面目标点的位置矢量，Xt,p为不添加***误差得到的所述第一地面目标点的位置矢量。/>
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