● 摘要
干涉合成孔径雷达（Interferometric Synthetic Aperture Radar，InSAR）作为一种新兴的测距成像设备，具有全天候全天时获取地形图像和高程的功能，基于InSAR的地形辅助导航（Terrai-Aided Navigation，TAN）是当前导航领域研究的热点之一。本文在某项目的资助下，通过理论分析和仿真验证，对基于雷达高度计的一维匹配算法、基于InSAR的二维匹配算法和图像/高程融合匹配方法等进行了深入研究，具体工作包括：
（1）一维地形匹配算法。建立了基于斜距测量的高程模型，提出了具有航迹约束的改进TERCOM算法，并将积分图和FFT算法用于提高TERCOM算法的实时性，给出了匹配算法的可靠性判断方法。
（2）二维地形匹配算法。提出了一种快速3D Zernike矩二维匹配算法，其中通过在确定的最大圆模板内离线计算基准图的3D Zernike矩，大大提高匹配算法的实时性。
（3）信息融合和ARMA建模。为了提高匹配结果的可靠性和充分利用InSAR能同时获得SAR图像和高程图的优势，提出了基于二者匹配结果和基于各自特征的融合方法。对于INS随机误差建模，主要对ARMA方法进行研究，提出了一种更优的观测噪声方差估计方法，在观测噪声方差较小时，估计性能显著提升。
仿真实验表明以上所提的方法的有效性，具有一定的实用价值，也为后续的进一步研究奠定了良好的基础。