基于广义伪距定位的SAR景象匹配导航方法 *

尹奎英, 黄 冠, 黄照悠

(1. 南京电子技术研究所， 江苏南京 210039； 2. 中国电子技术标准化研究院， 北京 100007)

0 引言

卫星导航是飞机飞行过程中主要的导航定位手段。虽然这一技术拥有着较高的定位精度和成熟的应用经验，然而在许多场景下这一方法失效而无法为飞机提供有效的导航信息。作为替代，机载惯性导航系统(INS)可以计算出飞机的大致位置，但由工作原理所限，其往往与真实信息之间存在较大的误差，且误差量随飞机飞行时间增加而增加[1]。

机载合成孔径雷达(SAR)因不受光照、天气等因素影响可以全天时、全天候地工作。地面基准图像中包含大范围的准确的位置信息，将实时SAR图像与之匹配，解算SAR图像中目标与基准图中相同目标的对应关系，即可以将基准图中经纬度信息对应到实时SAR图像中。由于SAR图像数据大多为军用数据，数据源稀缺并且基本没有经纬度标注，光学数据经过谷歌地图和天绘等多年的发展，精准标注的光学图像数据已经非常普及，容易获取，所以选用光学数据和SAR数据进行匹配是一种务实的工程方案。在现有的图像匹配的研究中，有基于区域的图像匹配方法[2-3]，计算基于图像灰度的图像相似性往往是这类方法的关键，然而SAR图像与光学图像存在着先天差异，经典的相似度计算方法并不足以弥补这些差异。此外，基于特征的匹配方法[4-6]可以通过图像特征的匹配规避图像间成像原理不同带来的灰度差异，然而对于不同的地物目标，不同的图像分割技术难以取得一致的效果，基于特征的匹配方法也难以找到一种普遍适用的方法。……