[發(fā)明專利]GNSS-R海面測(cè)高精度與沿軌空間分辨率重構(gòu)方法和系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111271990.9
• 申請(qǐng)日: 2021-10-29
• 公開（公告）號(hào): CN114035205A
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭偉;吳凡;劉宗強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)空間技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): G01S19/14
• 分類號(hào): G01S19/14;G01S19/23;G01S19/37
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專利中心 11009
• 代理人: 楊春穎

本發(fā)明公開了一種GNSS?R海面測(cè)高精度與沿軌空間分辨率重構(gòu)方法和系統(tǒng)，該方法包括：對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到復(fù)雜波形；對(duì)復(fù)雜波形進(jìn)行處理，得到功率波形，并解算得到N個(gè)鏡面點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平均測(cè)高精確度；對(duì)鏡面點(diǎn)時(shí)延進(jìn)行改正，反演得到接收機(jī)星下點(diǎn)海面到參考橢球面的垂直距離，并解算得到N個(gè)鏡面點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平均測(cè)高準(zhǔn)確度；得到不同信號(hào)處理時(shí)間得到的平均測(cè)高精確度和平均測(cè)高準(zhǔn)確度；結(jié)合沿軌空間分辨率與信號(hào)處理時(shí)間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)GNSS?R海面測(cè)高精度與沿軌空間分辨率的重構(gòu)。本發(fā)明從測(cè)高精確度和準(zhǔn)確度兩個(gè)角度綜合分析了機(jī)載iGNSS?R測(cè)高精度與沿軌空間分辨率的關(guān)系，為未來星載iGNSS?R測(cè)高任務(wù)相關(guān)參數(shù)的平衡考慮提供參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于衛(wèi)星測(cè)高學(xué)、海洋測(cè)繪學(xué)等交叉技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種GNSS-R海面測(cè)高精度與沿軌空間分辨率重構(gòu)方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)反射計(jì)(GNSS-R技術(shù))能夠利用GNSS反射信號(hào)測(cè)量地球表面一系列的物理參數(shù)，包括海面風(fēng)速、海面高度以及土壤濕度等。其中，GNSS-R海面測(cè)高作為新型雙基地雷達(dá)遙感技術(shù)，通過測(cè)量直接信號(hào)和反射信號(hào)之間的路徑延遲能夠獲得地球反射面相對(duì)于參考橢球面的高度。自從Martin-Neira等在1993年首次提出GNSS-R海面測(cè)高概念，該技術(shù)已經(jīng)在地基、機(jī)載、衛(wèi)星等多種平臺(tái)得到了驗(yàn)證。與傳統(tǒng)的雷達(dá)高度計(jì)相比，GNSS-R海面測(cè)高具有成本低、多方位同時(shí)觀測(cè)以及高時(shí)空地球覆蓋等優(yōu)勢(shì)。

根據(jù)獲取路徑時(shí)延的信號(hào)處理方式，目前GNSS-R海面測(cè)高主要采用cGNSS-R(conventional GNSS-R)測(cè)高和iGNSS-R(interferometric GNSS-R)測(cè)高。cGNSS-R技術(shù)將本地產(chǎn)生的發(fā)射信號(hào)的復(fù)制碼經(jīng)過時(shí)延和多普勒頻率補(bǔ)償后與接收到的反射信號(hào)進(jìn)行一定時(shí)間(通常為1ms)的交叉相關(guān)獲得路徑時(shí)延。目前GNSS信號(hào)碼結(jié)構(gòu)公開的只有C/A碼。但是C/A碼帶寬(2.046MHz)較低限制了cGNSS-R的測(cè)高精度和沿軌空間分辨率。為了克服帶寬限制，2011年ESA提出了PARIS IoD任務(wù)，旨在實(shí)現(xiàn)提出的星載信號(hào)干涉處理，即iGNSS-R測(cè)高技術(shù)。iGNSS-R技術(shù)將反射信號(hào)與直射信號(hào)進(jìn)行復(fù)雜的互相關(guān)，這將可以充分使用GNSS發(fā)射信號(hào)的全功率譜，提高自相關(guān)函數(shù)的清晰度，從而最大限度地提高測(cè)高精度和沿軌空間分辨率。