衛(wèi)星微波干涉測(cè)高體制及性能分析研究

眭曉虹 張潤(rùn)寧 萬(wàn)曉云

（1航天東方紅衛(wèi)星有限公司，北京 100094）（2錢學(xué)森空間技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，北京 100094）

衛(wèi)星微波干涉測(cè)高體制及性能分析研究

眭曉虹1張潤(rùn)寧1萬(wàn)曉云2

（1航天東方紅衛(wèi)星有限公司，北京 100094）（2錢學(xué)森空間技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，北京 100094）

針對(duì)傳統(tǒng)衛(wèi)星星下點(diǎn)高度計(jì)測(cè)高體制只能實(shí)現(xiàn)一維測(cè)量，不能兼顧時(shí)間和空間分辨率的問(wèn)題，重點(diǎn)分析了可實(shí)現(xiàn)寬刈幅測(cè)高的傳統(tǒng)合成孔徑雷達(dá)干涉（InSAR）測(cè)量和新型InSAR高度計(jì)測(cè)高兩種體制；闡述了衛(wèi)星微波干涉測(cè)高的工作原理及誤差傳播關(guān)系；研究了不同雷達(dá)下視角情況下隨基線傾角的變化相位與基線誤差對(duì)干涉測(cè)高精度的影響，從測(cè)高精度與地面分辨率方面分析兩種體制的異同及應(yīng)用范圍。文章最后對(duì)不同的測(cè)高體制的測(cè)高精度和應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)對(duì)比，提出了可使測(cè)高體制充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì)的應(yīng)用范圍和條件。

衛(wèi)星測(cè)高；InSAR測(cè)量；InSAR高度計(jì)；測(cè)高精度

1 引言

衛(wèi)星測(cè)高經(jīng)過(guò)40年的發(fā)展已成為研究地球物理和海洋現(xiàn)象的重要手段。衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)相比于傳統(tǒng)的陸基測(cè)量技術(shù)和海洋船測(cè)技術(shù)具有突出的優(yōu)越性，主要體現(xiàn)在它可以從宇宙空間大范圍、高精度、快速、周期性地探測(cè)地球上的各種現(xiàn)象及其變化［1］。

現(xiàn)階段海洋動(dòng)態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)和海洋測(cè)繪中最廣泛應(yīng)用的是傳統(tǒng)星下點(diǎn)高度計(jì)測(cè)高體制。傳統(tǒng)星下點(diǎn)高度計(jì)對(duì)于相對(duì)平坦和穩(wěn)定的開闊海域測(cè)高精度非常高。但是，傳統(tǒng)星下點(diǎn)高度計(jì)測(cè)高體制只能實(shí)現(xiàn)沿軌方向的一維測(cè)量，且測(cè)高衛(wèi)星地面軌間距較大，空間分辨率較低，不能提供亞中尺度的海洋動(dòng)態(tài)信息，亦不能對(duì)地形復(fù)雜的陸地和近海淺海區(qū)域以及地表水進(jìn)行探測(cè)［23］。若提高空間分辨率須增加軌道重復(fù)周期，則傳統(tǒng)星下點(diǎn)高度計(jì)存在不能兼顧空間分辨率和時(shí)間分辨率的問(wèn)題［4］。若采用合成孔徑技術(shù)，星下點(diǎn)高度計(jì)系統(tǒng)將提供較高的測(cè)高精度和較高的分辨能力，但仍只能實(shí)現(xiàn)一維測(cè)量。從根本上解決傳統(tǒng)星下點(diǎn)高度計(jì)無(wú)法兼顧時(shí)間與空間分辨率的問(wèn)題，需要依靠衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)或者寬刈幅測(cè)高技術(shù)。合成孔徑雷達(dá)干涉（InSAR）測(cè)量是典型的寬刈幅衛(wèi)星測(cè)高體制。

InSAR［5－6］是獲取大觀測(cè)區(qū)域、高分辨率、高精度數(shù)字高程模型（DEM）的有效手段。它利用多副接收天線的觀測(cè)數(shù)據(jù)或單副天線對(duì)同一地區(qū)多次觀測(cè)的回波數(shù)據(jù)進(jìn)行干涉處理，估計(jì)地面高程［7］。傳統(tǒng)InSAR系統(tǒng)中SAR通常工作在20°～60°的下視角范圍內(nèi)，以獲得好的地距分辨率。從幾何關(guān)系上分析，不考慮遮擋等問(wèn)題時(shí)，SAR的下視角越大地距分辨率越高，但隨著下視角的增大，高程測(cè)量精度對(duì)相位干涉誤差的敏感性逐漸增加，為了獲得更高的高程測(cè)量精度，提出了一種近星下點(diǎn)側(cè)視InSAR高度計(jì)。

新型InSAR高度計(jì)區(qū)別于傳統(tǒng)的InSAR測(cè)量，采用近星下點(diǎn)（下視角0．5°～5°）側(cè)視測(cè)量的工作方式［8］。它不僅具有一定刈幅寬度的成像能力，可以解決傳統(tǒng)的星下點(diǎn)高度計(jì)只能沿軌一維測(cè)量的問(wèn)題，同時(shí)獲得比傳統(tǒng)InSAR測(cè)量更高的測(cè)高精度。以NASA提出的水體和海洋表面地形（Surface Water and Ocean Topography，SWOT）［9］任務(wù)為例。SWOT主要采用Ka頻段干涉合成孔徑雷達(dá)高度計(jì)，在0．6°～3．9°的下視角范圍內(nèi)對(duì)海洋以及陸表水系統(tǒng)進(jìn)行探測(cè)。SWOT可提高傳統(tǒng)星下點(diǎn)高度計(jì)的時(shí)空覆蓋率，同時(shí)保證開闊海洋區(qū)域測(cè)高精度優(yōu)于2cm。SWOT將傳統(tǒng)星下點(diǎn)高度計(jì)的應(yīng)用范圍擴(kuò)展到陸地地表水系統(tǒng)，提供地面采樣單元為50m，優(yōu)于10cm的測(cè)高數(shù)據(jù)。

本文將針對(duì)傳統(tǒng)InSAR高程測(cè)量及新型In－SAR高度計(jì)的測(cè)高原理、誤差傳播、數(shù)據(jù)處理和工作特點(diǎn)進(jìn)行分析，研究?jī)煞N微波干涉測(cè)高體制的性能指標(biāo)和應(yīng)用方向，總結(jié)在不同應(yīng)用需求下兩種測(cè)高體制的應(yīng)用效能，分析可使測(cè)高體制充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì)的應(yīng)用范圍和條件。

2 傳統(tǒng)InSAR測(cè)高體制

2．1 InSAR測(cè)高原理

InSAR測(cè)量是利用SAR復(fù)信號(hào)到達(dá)兩副天線的波程差Δr與相位差?之間存在線性的關(guān)系，由測(cè)量相位差解算波程差的過(guò)程。如圖1所示，h為待測(cè)點(diǎn)P的高程，A1、A2是衛(wèi)星安裝的兩個(gè)天線，兩天線間的基線為B，基線傾角為α，H是天線A1的高度，θ是雷達(dá)的下視角，r1、r2分別是天線A1、A2到目標(biāo)點(diǎn)P的斜距，y表示目標(biāo)點(diǎn)到天線A1地面投影點(diǎn)的距離。由幾何關(guān)系可得

h＝H－r1cosθ （1）

式中，H可以通過(guò)對(duì)衛(wèi)星的精密定軌精確確定，r1可由雷達(dá)測(cè)距得到，但是下視角θ卻不能通過(guò)直接測(cè)量的方式精確獲得，精確獲得θ角是測(cè)量P的高程的關(guān)鍵步驟［7］。

圖1 典型的干涉幾何原理示意圖Fig．1 Geometric principle of interferometry

對(duì)圖1中陰影三角形運(yùn)用余弦定理可得幾何關(guān)系式：

可得

式中：Δr＝r2－r1。

在式（3）中，由于r1和r2相較于基線B遠(yuǎn)大得多，且兩者之差Δr非常小，如果對(duì)r1和r2分別測(cè)量得到平方差，誤差的來(lái)源主要是＝（r2＋ r1）（r2－r1）中的（r2－r1），將亞米量級(jí)的（r2－r1）乘以非常大的量（r2＋r1），會(huì)嚴(yán)重放大測(cè)量誤差。采用干涉測(cè)量法測(cè)量Δr可減小其誤差。

對(duì)兩天線接收的復(fù)信號(hào)作比相處理可得

利用式（5）解出θ值并代入式（1），即可得目標(biāo)點(diǎn)的高程h。

2．2 InSAR測(cè)高誤差分析

InSAR測(cè)高精度取決于式（3）和式（4）中測(cè)量值的精度。假設(shè)各測(cè)量值之間是獨(dú)立的，可將測(cè)高誤差的估計(jì)值σh與衛(wèi)星軌道高度誤差估計(jì)值σH，天線的A1斜距誤差估計(jì)值σr1，基線長(zhǎng)度和傾角誤差估計(jì)值σB、σα以及相位誤差估計(jì)值σ?建立起關(guān)系式如下：

式中：?是兩路復(fù)信號(hào)的相位差；λ是載波波長(zhǎng)。由式（4）得到的斜距差Δr比時(shí)差測(cè)量得到的Δr精度高很多。

將式（4）代入式（3）獲得高精度的雷達(dá)下視角參數(shù)θ與相位差?的關(guān)系為

對(duì)式（1）～（5）進(jìn)行偏微分可得式（6）中各個(gè)分量。軌道高度誤差與斜距測(cè)量誤差對(duì)測(cè)高誤差的傳播關(guān)系較為顯然，重點(diǎn)考慮相位與基線誤差對(duì)測(cè)高誤差的影響，可得

令σ?h/σ?作為相位誤差傳播系數(shù)，當(dāng)基線長(zhǎng)度為10m時(shí)，基線傾角α由0°變化到90°時(shí)，不同的雷達(dá)下視角θ會(huì)影響相位誤差傳播系數(shù)，即高程測(cè)量精度對(duì)相位誤差的敏感度與雷達(dá)下視角有關(guān)，如圖2所示。

令σBh/σB作為基線誤差傳播系數(shù)，當(dāng)基線長(zhǎng)度為10m，基線傾角由0°變化到90°時(shí)，不同的雷達(dá)下視角會(huì)影響基線誤差傳播系數(shù)，即高程測(cè)量精度對(duì)基線誤差的敏感度與下視角有密切的關(guān)系，如圖3所示。

從圖3可以看出，隨著雷達(dá)下視角的增大，基線誤差傳播系數(shù)的變化范圍增大，當(dāng)基線傾角與雷達(dá)下視角的和為90°時(shí)，基線誤差對(duì)測(cè)高精度的影響最小。對(duì)于通常基線傾角為90°的情況，雷達(dá)下視角越小，測(cè)高精度對(duì)基線誤差的敏感性越小。

由式（7）和（8）以及圖2、圖3可以看出，若要提高高程測(cè)量的精度，須要減小SAR的下視角。傳統(tǒng)的InSAR測(cè)量為了保證地距分辨率，一般工作在下視角為20°～60°的范圍，新型InSAR高度計(jì)的下視角須要設(shè)置在0．5°～5°的范圍內(nèi)，這是以犧牲地距分辨率作為代價(jià)的。

圖3 不同雷達(dá)下視角基線誤差傳播系數(shù)隨基線傾角的變化關(guān)系Fig．3 Variation of baseline error propagation coefficient versus baseline angle in different radar look angles

3 新型InSAR高度計(jì)測(cè)高體制

3．1 新型InSAR高度計(jì)系統(tǒng)

新型的InSAR高度計(jì)在沿軌方向上采用合成孔徑的技術(shù)，獲得比傳統(tǒng)高度計(jì)高的方位向分辨率。同時(shí)新型InSAR高度計(jì)擺脫了傳統(tǒng)雷達(dá)高度計(jì)一維測(cè)量的束縛，實(shí)現(xiàn)對(duì)偏離星下點(diǎn)一定區(qū)域的二維成像型測(cè)高。相比于傳統(tǒng)的InSAR測(cè)量，新型InSAR高度計(jì)在雷達(dá)下視角的設(shè)計(jì)上，傾向于近星下點(diǎn)測(cè)量以獲得高的測(cè)高精度，在交軌向降低了地距的分辨率，與傳統(tǒng)的InSAR有不同的應(yīng)用范圍。

新型InSAR高度計(jì)系統(tǒng)與傳統(tǒng)的InSAR測(cè)量系統(tǒng)的區(qū)別，在于下視角范圍的不同。下視角范圍的不同，從幾何關(guān)系上帶來(lái)的結(jié)果是高程測(cè)量精度對(duì)相位誤差和基線誤差的敏感度的不同，以及地距分辨率的不同。但從電磁波散射的角度，被測(cè)目標(biāo)在不同角度對(duì)電磁波的散射特性不同，直接影響系統(tǒng)接收回波信號(hào)強(qiáng)度及相位統(tǒng)計(jì)特性。

以海洋目標(biāo)為例，對(duì)于傳統(tǒng)的InSAR測(cè)量，雷達(dá)下視角大于20°時(shí)雷達(dá)波的散射物理機(jī)理主要為Bragg散射，而對(duì)于新型InSAR高度計(jì)系統(tǒng)，雷達(dá)工作于0．5°～5°的小下視角范圍，雷達(dá)波的散射物理機(jī)理主要為準(zhǔn)鏡面散射。再者，傳統(tǒng)InSAR測(cè)量采用“回波模型”無(wú)關(guān)的測(cè)量方式，即完全依靠雷達(dá)測(cè)距測(cè)量天線到目標(biāo)點(diǎn)的斜距，測(cè)量精度較低，新型InSAR高度計(jì)對(duì)目標(biāo)回波進(jìn)行跟蹤，采用“回波模型”相關(guān)的測(cè)量方法對(duì)斜距測(cè)量進(jìn)行修正，可獲得高的斜距測(cè)量精度，從而提高高程測(cè)量精度。

InSAR圖像配準(zhǔn)的能力與基線在垂直于斜距方向上的投影長(zhǎng)度有關(guān)，當(dāng)基線不變時(shí)，雷達(dá)下視角越小，基線在垂直于斜距方向上的投影長(zhǎng)度越小，因此新型InSAR高度計(jì)可以簡(jiǎn)化圖像配準(zhǔn)的問(wèn)題。同時(shí)，如果下視角范圍足夠小，可以使得在刈幅范圍內(nèi)相位的變化小于2π，則可避免相位解纏的問(wèn)題，這意味著須要滿足［10］：

式中：θmax與θmin分別為最大和最小的下視角。

3．2 新型InSAR高度計(jì)測(cè)高精度分析

新型InSAR高度計(jì)依然采用圖1所示的幾何原理進(jìn)行測(cè)量，與傳統(tǒng)InSAR測(cè)高體制的誤差源一致。由式（6）可知，測(cè)高誤差取決于衛(wèi)星軌道高度估計(jì)誤差，天線斜距估計(jì)誤差、基線長(zhǎng)度和傾角估計(jì)誤差以及相位估計(jì)誤差。通常情況下，衛(wèi)星軌道高度、天線斜距和基線都可以精確獲得，干涉測(cè)高的精度將主要取決于相位估計(jì)的精度。

在相位測(cè)量中，當(dāng)系統(tǒng)參數(shù)不滿足式（9）的要求時(shí)，兩天線的相位差?＝?0＋n·2π，只有相位主值?0可以通過(guò)干涉儀測(cè)得，而對(duì)于2π整數(shù)倍相位值須要通過(guò)輔助數(shù)據(jù)進(jìn)行確定，即為相位解模糊過(guò)程。相位解模糊通常分兩步完成：第一步利用相鄰像素的干涉相位進(jìn)行相對(duì)相位解模糊，恢復(fù)相鄰像素間的干涉相位關(guān)系。對(duì)于相鄰的像素間的相位關(guān)系與相位模糊高度Ea有關(guān)。

相位解模糊的第二步是利用帶有近似的水體高度信息的數(shù)值地形模型作為參考，而此地形模型的高度精度要求在±Ea/2的范圍內(nèi)才能正確恢復(fù)相位的真實(shí)值［11］。相位誤差對(duì)高程誤差的貢獻(xiàn)為

式中：σ?主要由熱噪聲、圖像的配準(zhǔn)精度、基線長(zhǎng)度引起的去相關(guān)所導(dǎo)致。

以水體環(huán)境為測(cè)量對(duì)象時(shí)，海洋和陸表水的環(huán)境相比陸地環(huán)境在地形起伏變化上要平穩(wěn)得多。因此，測(cè)高精度可以對(duì)N個(gè)像素點(diǎn)取平均得到提高。如果所選取的N個(gè)像素點(diǎn)是獨(dú)立的，干涉相位誤差對(duì)高程精度的影響可以降低為，即

假設(shè)采用Ka頻段載波，衛(wèi)星軌道高度為800km，干涉基線長(zhǎng)度10m，基線傾角90°，雷達(dá)下視角范圍為0．5°～4°的情況下，對(duì)近星下點(diǎn)刈幅邊緣的像素點(diǎn)取平均獲得1km×1km的分辨單元，則0．1rad的相位估計(jì)誤差對(duì)測(cè)高誤差的貢獻(xiàn)量為0．66cm；對(duì)遠(yuǎn)星下點(diǎn)刈幅邊緣的像素點(diǎn)取平均獲得5km× 5km的分辨單元，則0．1rad的相位估計(jì)誤差對(duì)測(cè)高誤差的貢獻(xiàn)量為2．6cm。

以上分析是考慮相鄰像素點(diǎn)之間均獨(dú)立的理想情況，但實(shí)際上SAR圖像的相鄰像素點(diǎn)往往含有相關(guān)性，對(duì)應(yīng)上述分析中相應(yīng)分辨單元下高程誤差會(huì)增大。

4 微波干涉測(cè)高體制精度和應(yīng)用分析

4．1 微波干涉測(cè)高體制精度分析

傳統(tǒng)的InSAR測(cè)高體制與新型InSAR高度計(jì)測(cè)高體制具有一樣的誤差源，這兩種測(cè)量方式一方面要雷達(dá)測(cè)距獲得斜距信息，另一方面需要相位干涉得到斜距差信息，同時(shí)，基線測(cè)量誤差及基線傾角的誤差也將對(duì)測(cè)高誤差作出貢獻(xiàn)。因此，InSAR測(cè)高體制的測(cè)高精度比傳統(tǒng)星下點(diǎn)雷達(dá)高度計(jì)測(cè)高體制低。傳統(tǒng)的InSAR測(cè)高精度通常為米級(jí)，文獻(xiàn)［12］給出采用傳統(tǒng)的InSAR測(cè)高體制的歐洲遙感衛(wèi)星－1/2（ERS－1/2）干涉測(cè)量SAR數(shù)據(jù)得到的高程精度為11．3m。這個(gè)精度水平不能滿足海洋測(cè)繪和反演海洋的動(dòng)力信息的要求。表1所示是寬刈幅成像型干涉雷達(dá)高度計(jì)（以寬刈幅海洋高度計(jì)（WSOA）任務(wù)為例）的測(cè)高誤差項(xiàng)數(shù)據(jù)。

表1以WSOA代表寬刈幅成像干涉雷達(dá)高度計(jì)所列出的相關(guān)誤差項(xiàng)。WSOA配備雙頻接收機(jī)校正電離層延遲，采用微波輻射計(jì)校正干、濕對(duì)流層延遲。新型InSAR高度計(jì)可采用雙天線接收系統(tǒng)抵消大氣誤差。新型InSAR測(cè)高體制測(cè)高精度比傳統(tǒng)的InSAR測(cè)量高，在儀器誤差和軌道測(cè)量誤差一致的情況下，新型InSAR測(cè)高體制由于相關(guān)性高，在干涉誤差以及交軌去相關(guān)誤差方面有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。單純從測(cè)高精度方面分析，傳統(tǒng)星下點(diǎn)雷達(dá)測(cè)高體制測(cè)高精度最高，新型InSAR測(cè)高體制的測(cè)高精度次之，傳統(tǒng)InSAR測(cè)高體制精度最低。

4．2 微波干涉測(cè)高體制應(yīng)用分析

InSAR在二維方向上分辨率非常高，具有成像能力。InSAR的地面分辨率隨著雷達(dá)下視角的增大而提高，對(duì)地形非常多變和復(fù)雜的區(qū)域高程測(cè)量，需要非常高的分辨能力，這時(shí)則應(yīng)當(dāng)采用傳統(tǒng)的干涉測(cè)量方式，SAR的下視角應(yīng)當(dāng)為20°～60°，但只能達(dá)到米級(jí)甚至更低的測(cè)高精度。由上文分析可知，減小雷達(dá)下視角時(shí)，測(cè)高精度對(duì)相位干涉誤差及基線誤差敏感性降低，因此新型InSAR高度計(jì)會(huì)犧牲水平方向的分辨率，但其可獲得厘米級(jí)的測(cè)高精度，此時(shí)的側(cè)視角通常為很小的值（0．5°～5°），將非常適合應(yīng)用于海洋環(huán)境中。

新型InSAR高度計(jì)以寬刈幅成像、時(shí)空分辨率高和測(cè)高精度較高成為新一代測(cè)高的主要方向。新型InSAR高度計(jì)可以突破傳統(tǒng)星下點(diǎn)雷達(dá)高度計(jì)只能一維測(cè)量、分辨率低、不能兼顧時(shí)空辨率以及無(wú)法應(yīng)用于近海區(qū)域和陸表水系統(tǒng)的局限，同時(shí)獲得比傳統(tǒng)InSAR高的測(cè)高精度。新型InSAR高度計(jì)測(cè)高體制可應(yīng)用于陸地水文系統(tǒng)的探測(cè)和物理海洋系統(tǒng)的探測(cè)中。該體制具有寬刈幅成像、分辨率高和測(cè)高精度高的特點(diǎn)，可用來(lái)估計(jì)陸表水系統(tǒng)的水量變化。文獻(xiàn)［14］研究表明：利用SWOT獲取水量變化的精度是湖泊面積的函數(shù)，當(dāng)湖泊面積大于1km2時(shí)水量變化測(cè)量誤差優(yōu)于5%，當(dāng)湖泊面積大于0．01km2時(shí)水量變化測(cè)量誤差優(yōu)于20%?？蓪?shí)現(xiàn)探測(cè)亞中尺度的海洋信息，該尺度范圍內(nèi)的漩渦、環(huán)流、密度鋒等海洋進(jìn)程，對(duì)于海洋特性由上層海洋向深海區(qū)域轉(zhuǎn)移和傳遞起到很關(guān)鍵的作用。

5 結(jié)束語(yǔ)

衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展已成功應(yīng)用于全球數(shù)字高程模型的建立和完善中。對(duì)于陸地、海洋和陸表水系統(tǒng)等不同的探測(cè)對(duì)象，各測(cè)高體制具有其特有的優(yōu)勢(shì)和不足，本文針對(duì)傳統(tǒng)InSAR衛(wèi)星測(cè)高體制和新型InSAR高度計(jì)測(cè)高體制進(jìn)行了分析和對(duì)比。傳統(tǒng)InSAR測(cè)量多應(yīng)用于陸地上，其具有較高的地面分辨率，但測(cè)高精度較低。新型InSAR高度計(jì)能夠彌補(bǔ)星下點(diǎn)雷達(dá)高度計(jì)只能一維測(cè)量的問(wèn)題，但如何實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)甚至更高的測(cè)高精度是新型InSAR高度計(jì)所面臨的最重要的問(wèn)題。本文對(duì)InSAR測(cè)量的誤差傳播進(jìn)行了分析，著重對(duì)InSAR測(cè)量中基線及相位誤差對(duì)測(cè)高精度的影響進(jìn)行了分析。對(duì)不同的測(cè)高體制的應(yīng)用和測(cè)高精度的總結(jié)對(duì)比，可為后續(xù)衛(wèi)星測(cè)高任務(wù)的制定和載荷選取提供參考；本文從微波干涉測(cè)高機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)闡述，所涉及的工程問(wèn)題對(duì)測(cè)高精度的影響不屬于本文討論的范圍，讀者可參考其他相關(guān)論述。

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（編輯：張小琳）

Research on Microwave Interferometric Altimetry Systems and Performances

SUI Xiaohong1ZHANG Running1WAN Xiaoyun2
（1DFH Satellite Co．，Ltd．，Beijing 100094，China）
（2Qian Xuesen Laboratory of Space Technology，Beijing 100094，China）

In the light of the problems that the conventional nadir altimetry can make only 1－dimensional measurement and is unable to get both high time and space resolution，wide swath satellite altimetry systems such as conventional SAR interferometry system and InSAR altimeter system has been discussed in this paper．Comparisons and analyses of the two microwave interferometric altimetry systems are conducted．Their working principle and error propagation are analyzed．In particular，the variation of phase and baseline error propagation coefficients versus baseline angles in different radar look angles are provided．Differences between the two interferometry systems are discussed in terms of measurement height accuracy and horizontal resolution．The paper finally concludes the height accuracy and applications of the two systems．

satellite altimetry；SAR interferometry；InSAR altimeter；height accuracy

V474．2；P228

A

10．3969/j．issn．1673－8748．2016．02．003

2016－01－29；

2016－02－26

國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金（41404019）

眭曉虹，女，博士研究生，研究方向?yàn)楹教炱骺傮w設(shè)計(jì)。Email：yuanyuansui@hotmail．com。