Комплексная технология формирования и интерферометрической обработки изображений от космических систем радиолокационного наблюдения Земли

Интерферометрическая обработка радиолокационных изображений позволяет получать цифровые модели рельефа земной поверхности по двум комплексным радиолокационным изображениям, снятым с близких орбит, путем анализа разности фаз сигнала. При этом точность определения высот и даже пригодность изображений для интерферометрической обработки напрямую зависят от качества их формирования из радиоголограмм на этапе первичной обработки радиолокационной информации. Это связано с тем, что фазовая составляющая радиолокационного изображения гораздо сильнее деградирует при некачественной фокусировке радиоголограммы, чем амплитудная составляющая. Таким образом, важным вопросом является сопряжение технологий формирования и интерферометрической обработки радиолокационных изображений. При этом высокая степень пригодности изображений к интерферометрической обработке является гарантией высокого качества фокусировки, а непригодность позволяет выявить проблемы первичной обработки, незаметные, если анализировать только амплитудную составляющую изображений.
В качестве показателя, численно характеризующего степень пригодности пары изображений для интерферометрической обработки, традиционно выступает коэффициент когерентности. При этом необходимо учитывать, что низкая когерентность может быть вызвана не только ошибками фокусировки, но и особенностями подстилающей поверхности. Поэтому о высоком качестве фокусировки говорит не средний по изображению коэффициент когерентности, который может быть относительно невысок, а наличие крупных областей, в которых коэффициент когерентности близок к единице.
Основной проблемой сопряжения технологий первичной и интерферометрической обработки до последнего времени являлось отсутствие натурной информации – исходных радиоголограмм для интерферометрических пар изображений одной местности. Однако с запуском двух французских радиолокационных космических аппаратов Sentinel-1A и Sentinel-1B острота данной проблемы существенно снизилась, благодаря открытию геопортала, на котором стали доступны для научных исследований изображения и исходные радиоголограммы от указанных космических аппаратов.
В докладе приводятся примеры результатов интерферометрической обработки и карт когерентности для различных вариантов формирования пары радиолокационных изображений из радиоголограмм: с точными линейными и угловыми элементами внешнего и внутреннего ориентирования, с неточными линейными элементами, с неточными угловыми элементами. Выявляются предельные погрешности линейных и угловых элементов, при которых формируемые радиолокационные изображения остаются пригодными для интерферометрической обработки.