一种用于InSAR/INS组合导航的姿态角反演方法

蒋帅; 汪丙南; 向茂生; 付希凯; 孙小凡; 李银伟

doi:10.3969/j.issn.0372-2112.2018.03.001

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一种用于InSAR/INS组合导航的姿态角反演方法

学术论文 | 更新时间：2025-07-16

- 一种用于InSAR/INS组合导航的姿态角反演方法
- An Inversion Method of the Attitude for InSAR/INS Integrated Navigation
- 电子学报 2018年46卷第3期页码：513-519
- 作者机构：
  
  1. 中国科学院电子学研究所微波成像技术重点实验室,北京,100190
  2. 中国科学院大学,北京,100049
  3. 上海无线电设备研究所,上海,200090
  4. 中国科学院电子学研究所微波成像技术重点实验室,北京,100190
  5. 中国科学院大学,北京,100049
  6. 上海无线电设备研究所,上海,200090
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  中国科学院创新交叉团队项目;上海市自然科学基金 (No.15ZR1439500）;国家自然科学基金资助项目 (No.41601508）
- DOI：10.3969/j.issn.0372-2112.2018.03.001
  中图分类号： V249TN959
- 网络出版：2018-03-25，
  
  纸质出版：2018
- 稿件说明：
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蒋帅, 汪丙南, 向茂生, 等. 一种用于InSAR/INS组合导航的姿态角反演方法[J]. 电子学报, 2018,46(3):513-519.

JIANG Shuai, WANG Bing-nan, XIANG Mao-sheng, et al. An Inversion Method of the Attitude for InSAR/INS Integrated Navigation[J]. Acta Electronica Sinica, 2018, 46(3): 513-519.
蒋帅, 汪丙南, 向茂生, 等. 一种用于InSAR/INS组合导航的姿态角反演方法[J]. 电子学报, 2018,46(3):513-519. DOI： 10.3969/j.issn.0372-2112.2018.03.001.

JIANG Shuai, WANG Bing-nan, XIANG Mao-sheng, et al. An Inversion Method of the Attitude for InSAR/INS Integrated Navigation[J]. Acta Electronica Sinica, 2018, 46(3): 513-519. DOI： 10.3969/j.issn.0372-2112.2018.03.001.

摘要

平台的姿态信息对导航十分重要，但合成孔径雷达辅助惯导系统无法获得平台的姿态信息，单天线GPS（Global Positioning System）无法完成姿态测量的需求.针对以上问题提出基于条纹匹配的干涉合成孔径雷达辅助惯导的组合导航方法，该导航方法中干涉合成孔径雷达系统对平台的姿态角比较敏感，可以高精度地反演平台的姿态信息.本文通过分析平台的姿态误差对定位误差的影响，建立姿态角反演模型，根据条纹匹配得到的定位偏移结果，利用Levenberg-Marquardt（LM）算法求解非线性方程组完成平台姿态角的反演.最后通过仿真和干涉合成孔径雷达实际数据验证了姿态角反演模型的有效性.

Abstract

The attitude information of the platform is important for navigation

but the attitude information of the platform cannot be obtained in the synthetic aperture radar (SAR) aided inertial navigation system (SAR/INS). The single-antenna global positioning system (GPS) cannot complete the requirement of attitude measurement. Therefore

we propose a method of interferometric SAR aided INS (InSAR/INS) system based on interferogram matching. The InSAR system is susceptible to the attitude of the platform

therefore

the attitude of the platform can be inversed by the interferometric system with high precision. In this article

we analyze the effects of attitude errors on the location error and establish the inversion model of attitude. According to the location errors gained by interferogram matching

we can obtain the attitude information through solving nonlinear equation sets with Levenberg Marquardt (LM) algorithm. At last

we verify the validity of inversion model by simulation and actual data.

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