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星下点观测的星载卫星导航反射信号海面风矢量极大似然估计
1
作者 王峰 李建强 +2 位作者 张国栋 张琦 杨东凯 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1418-1427,共10页
该文针对星载全球导航卫星反射计(GNSS-R)镜面反射信号对海面风向不敏感导致海面风向反演难问题,分析非镜向海面散射信号特征,提出星下点非镜向观测模式,定义该模式下海面风矢量敏感特征观测量,在此基础上提出基于星载GNSS-R海面风矢量... 该文针对星载全球导航卫星反射计(GNSS-R)镜面反射信号对海面风向不敏感导致海面风向反演难问题,分析非镜向海面散射信号特征,提出星下点非镜向观测模式,定义该模式下海面风矢量敏感特征观测量,在此基础上提出基于星载GNSS-R海面风矢量极大似然估计(MLE)反演算法直接利用两颗及以上导航卫星的星下点非镜向散射信号进行海面风矢量的反演,并提出风矢量搜索算法提高反演效率。通过搭建星载GNSS-R仿真平台验证算法的可行性和评估算法性能。结果表明:所提算法可直接利用非镜向独立观测模式下的多颗导航卫星散射信号反演得到海面风速和风向;多星观测可消除观测几何导致的模糊解从而将海风风向4个模糊解降至2个模糊解,但无法消除海浪谱的对称性导致的海面风向模糊解。在2~25 m/s的风速内,当信噪比(SNR)大于11 dB时,3星观测的风速均方根误差(RMSE)优于2 m/s,风向的均方根误差优于15°。 展开更多
关键词 全球导航卫星系统反射计 极大似然估计 海面风矢量 遥感
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基于进退法的全球导航卫星系统反射信号镜面反射点的估计算法
2
作者 刘原华 贺立庆 牛新亮 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第31期270-275,共6页
通过研究全球导航卫星系统反射信号(GNSS-R)几何关系及其镜面反射点算法,确定镜面反射点问题为一维单峰凸函数极值搜索问题后,提出基于进退法的镜面反射点估计算法,并论述了进退法在镜面反射点位置估计中的理论可行性。该算法摒弃了传... 通过研究全球导航卫星系统反射信号(GNSS-R)几何关系及其镜面反射点算法,确定镜面反射点问题为一维单峰凸函数极值搜索问题后,提出基于进退法的镜面反射点估计算法,并论述了进退法在镜面反射点位置估计中的理论可行性。该算法摒弃了传统算法思想中用角度去确定镜面反射点位置信息所带来的一系列问题和缺陷,转而采用计算最短反射路径长度来确定反射点的位置,不仅降低了算法的复杂性,更提高了镜面反射点的计算准确性。采用英国UK-DMC卫星于2004年11月16日测到的海洋数据来验证进退法的正确性,利用MATLAB仿真软件对进退法与传统算法进行了仿真结果分析。实验仿真结果表明:进退法可以正确估计GNSS-R镜面反射点的位置信息,并且具有迭代次数少,运算速度快,算法效率高的特点。 展开更多
关键词 全球导航卫星系统反射信号 镜面反射点 一维极值搜索法 进退法
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全球导航卫星系统反射信号几何关系数值分析 被引量：3
3
作者 杨东凯 王烨 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期637-643,共7页
采用光学近似几何模型研究全球导航卫星系统反射信号(GNSS-R)的几何关系,对反射信号经不同路径传播所产生的等延迟区和等多普勒区进行了分析,对等延迟线和等多普勒线进行了数值推算和仿真。给出了几何模型中不同参量变化对等延迟区和等... 采用光学近似几何模型研究全球导航卫星系统反射信号(GNSS-R)的几何关系,对反射信号经不同路径传播所产生的等延迟区和等多普勒区进行了分析,对等延迟线和等多普勒线进行了数值推算和仿真。给出了几何模型中不同参量变化对等延迟区和等多普勒区影响的仿真结果。指出卫星高度角、接收机高度和速度是导致等延迟线和等多普勒线变化的主要因素。在此基础上,讨论了在遥感实际应用中等延迟区和等多普勒区的有效作用范围及提高时延多普勒分辨单元的方法。 展开更多
关键词 全球导航卫星系统(GNSS) 反射信号 几何关系 等延迟区 等多普勒区
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星载GNSS反射信号台风检测及风眼位置估计
4
作者 甄佳欢 朱云龙 +2 位作者 杨东凯 张国栋 王峰 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第6期2106-2118,共13页
全球导航卫星系统(GNSS)反射信号主要利用时延-多普勒图(DDM)的奇异性对台风进行研究。但由于模糊函数的存在,会使得这一奇异特征被模糊从而影响检测性能。通过将DDM反卷积去除模糊函数的影响后再重构归一化散射系数(NBRCS)并将其映射... 全球导航卫星系统(GNSS)反射信号主要利用时延-多普勒图(DDM)的奇异性对台风进行研究。但由于模糊函数的存在,会使得这一奇异特征被模糊从而影响检测性能。通过将DDM反卷积去除模糊函数的影响后再重构归一化散射系数(NBRCS)并将其映射到空间域,对台风事件检测算法及风眼位置估计算法进行研究。根据台风场内的DDM时间序列重构得到空间域NBRCS分布序列,定义台风敏感特征观测量,并基于置信区间距离半径的滑动窗口异常检测方法来检测台风事件;提出一种台风眼位置估计算法,通过模型匹配算法将重构所得空间域散射系数与模型数据集匹配以得到风眼位置。结果表明:台风检测算法的检测性能对信噪比(SNR)敏感,信噪比越高检测性能越好,当SNR为8时,台风检测性能接收机操作特性(ROC)曲线的曲线下面积(AUC)为0.80;在4种SNR下风眼位置估计的平均误差不超过0.3°,均方根误差不超过0.6°。 展开更多
关键词 全球导航卫星系统反射测量技术 台风检测 台风中心 全球导航卫星系统 热带气旋
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基于黄金分割法的卫星导航信号镜面反射点预测研究 被引量：5
5
作者 胡媛 刘卫 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期726-731,共6页
针对利用全球导航卫星系统(GNSS)反射信号进行遥感时镜面反射点位置获取精度低、迭代次数多、计算速度慢的问题,提出了基于黄金分割法预测镜面反射点的预测方法。研究了镜面反射点的特性及其几何关系,通过计算仿真,发现镜面反射点预测... 针对利用全球导航卫星系统(GNSS)反射信号进行遥感时镜面反射点位置获取精度低、迭代次数多、计算速度慢的问题,提出了基于黄金分割法预测镜面反射点的预测方法。研究了镜面反射点的特性及其几何关系,通过计算仿真,发现镜面反射点预测是一维单谷凸函数极值搜索问题。将卫星发射机和接收机的位置作为搜索区间,根据黄金分割法的搜索原则插入新的搜索点,依照路径最短原则逐步缩小搜索区间来获取镜面反射点的位置。实验仿真结果表明,所提出的算法具有精度高、反射路径最短、迭代次数少、收敛效率高以及运算速度快的特点。 展开更多
关键词 黄金分割法 镜面反射点 全球导航卫星系统(GNSS)反射信号 反射路径 凸函数
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基于FY-3E的星载GNSS-R海面高度反演模型
6
作者 张云 鹿麒 +3 位作者 张月维 秦甘尧 胡秀清 杨光林 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第10期3262-3272,共11页
海面高度(SSH)在海洋学和气象学等领域中具有重要意义。针对目前缺乏利用中国自主研发风云三号E星(FY-3E)的全球导航卫星掩星探测仪-Ⅱ型(GNOS-Ⅱ)特有的不均匀分布时延-多普勒(DDM)数据实现海面测高研究的问题,采用DDM海面高度反演技术... 海面高度(SSH)在海洋学和气象学等领域中具有重要意义。针对目前缺乏利用中国自主研发风云三号E星(FY-3E)的全球导航卫星掩星探测仪-Ⅱ型(GNOS-Ⅱ)特有的不均匀分布时延-多普勒(DDM)数据实现海面测高研究的问题,采用DDM海面高度反演技术,使用丹麦DTU18模型和海潮模型验证反演精度,综合传统物理模型和机器学习模型,分别对星载北斗导航卫星系统(BDS)和全球定位系统(GPS)反射信号的海面高度反演性能进行评估。结果显示,由于BDS B1Ⅰ信号的码片分辨率高于GPS,使用BDS的物理模型进行全球海面高度反演的最大平均绝对误差(MAE)约为3.0 m,明显优于GPS反演结果 (最大MAE约为5.0 m)。通过随机森林(RF)和卷积神经网络(CNN)模型,GPS和BDS均能实现较好的反演结果,最佳MAE均约为0.4 m。与英国TDS-1数据的反演结果相比,GPS反演精度在物理模型上提高约15%,验证了FY-3E GNOS-Ⅱ的全球导航卫星系统反射信号(GNSS-R)遥感数据的有效性。研究成果对于推广国产FY-3E的GNSS-R海面测高应用具有重要意义。 展开更多
关键词 全球导航卫星系统反射信号 风云三号E星 海面高度反演 机器学习 特征选择
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利用多系统GNSS干涉反射测量估计长江巴东水位变化 被引量：4
7
作者 陈昊晟 金双根 +1 位作者 业明达 郭孝祖 《南京信息工程大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第6期686-692,共7页
水位信息是研究水循环、气候和生态环境变化的重要参数,近实时、高精度地监测其变化具有重要的意义.传统水位计测量成本高、范围小,且是相对水位测量.全球导航卫星系统干涉反射测量(GNSS-IR)利用岸边架设的GNSS接收机所获取的信噪比(SNR... 水位信息是研究水循环、气候和生态环境变化的重要参数,近实时、高精度地监测其变化具有重要的意义.传统水位计测量成本高、范围小,且是相对水位测量.全球导航卫星系统干涉反射测量(GNSS-IR)利用岸边架设的GNSS接收机所获取的信噪比(SNR)数据估计水位变化,为水位测量提供了一种新的监测方法,具有全天候、高精度和近实时等优点.本文利用长江上游巴东多系统GNSS观测站采集30 d的GPS、BDS以及GLONASS系统SNR数据,反演了水位变化,并和水位站进行比对,结果表明GNSS-IR获得厘米级的水位反演精度,RMSE最低为6.43 cm.GPS和GLONASS系统L1频段以及BDS系统B1频段估计结果较好,GLONASS系统L2频段的反演精度低于其他频段.联合不同GNSS系统估计水位变化,提高了GNSS-IR反演水位的时间分辨率. 展开更多
关键词 全球导航卫星系统 GNSS干涉反射测量 信噪比 水位监测
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风云三号E星GNSS-R反演有效波高敏感性分析
8
作者 黄飞雄 夏俊明 +6 位作者 尹聪 孙越强 白伟华 翟晓春 徐娜 陈林 胡秀清 《空间科学学报》 北大核心 2025年第2期353-363,共11页
星载全球导航卫星反射遥感(GNSS-R)是一种利用导航卫星L波段信号前向准镜面反射的新型海洋遥感技术.通过对比GNSS-R技术与其他微波遥感技术的异同,在测量方法上提出了两种GNSS-R反演有效波高的技术路线.一种为基于GNSS-R归一化时延波形... 星载全球导航卫星反射遥感(GNSS-R)是一种利用导航卫星L波段信号前向准镜面反射的新型海洋遥感技术.通过对比GNSS-R技术与其他微波遥感技术的异同,在测量方法上提出了两种GNSS-R反演有效波高的技术路线.一种为基于GNSS-R归一化时延波形前沿斜率的直接测量方法,另一种为基于GNSS-R海面粗糙度的间接测量方法.通过理论分析,结合风云三号E星实测数据,分析了两种方法的可行性和敏感性.结果表明,受限于当前体制下的GNSS信号带宽,GNSS-R测距精度不足,其波形前沿斜率对有效波高几乎无敏感性,无法用于反演;GNSS-R测量的海面粗糙度可以用于反演有效波高,精度为0.5~0.55 m,虽然也存在一定的局限性,但可作为一种获取有效波高数据的良好补充手段.研究结果可为后续GNSS-R卫星任务的设计提供指导. 展开更多
关键词 全球导航卫星系统反射遥感 有效波高 敏感性分析 海面粗糙度
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基于注意力机制的BiGRU-CNN-Net深度学习模型的星载GNSS-R植被含水量反演方法
9
作者 张永凤 布金伟 左小清 《兰州大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期442-451,共10页
基于注意力机制的BiGRU-CNN-Net深度学习网络模型定量反演植被含水量(VWC),将时延多普勒图像、全球导航卫星系统反射测量观测变量以及地表辅助参数作为模型输入,用土壤湿度主被动探测卫星中的VWC数据作为参考数据,将BiGRU-CNN-Net模型与... 基于注意力机制的BiGRU-CNN-Net深度学习网络模型定量反演植被含水量(VWC),将时延多普勒图像、全球导航卫星系统反射测量观测变量以及地表辅助参数作为模型输入,用土壤湿度主被动探测卫星中的VWC数据作为参考数据,将BiGRU-CNN-Net模型与LightGBM和XGBoost两种模型反演的VWC进行对比.结果发现,BiGRU-CNN-Net模型的性能优于LightGBM和XGBoost模型,其Pearson相关系数R=0.85,均方根误差精度分别提升了14.86%和25.00%;平均绝对误差精度分别提升了30.65%和38.57%;平均绝对百分比误差精度分别提升了54.94%和58.50%,表明BiGRUCNN-Net模型在反演VWC方面具有显著优势. 展开更多
关键词 旋风全球导航卫星系统 全球导航卫星系统反射测量 土壤湿度主被动探测卫星 植被含水量 深度学习
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岸基GNSS-R码测高反演模型
10
作者 宁保蛟 王娜子 +3 位作者 荆丽丽 高凡 孔亚慧 贺匀峤 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第4期1395-1403,共9页
全球导航卫星系统反射测量(GNSS-R)海面测高作为GNSS技术应用领域之一,其凭借全天时、低成本、高时空分辨率等特点在海洋遥感领域占据极大的优势。但受GNSS码片宽度的限制,岸基GNSS-R码延迟海面测高的最优精度仅为分米级,难以满足大地... 全球导航卫星系统反射测量(GNSS-R)海面测高作为GNSS技术应用领域之一,其凭借全天时、低成本、高时空分辨率等特点在海洋遥感领域占据极大的优势。但受GNSS码片宽度的限制,岸基GNSS-R码延迟海面测高的最优精度仅为分米级,难以满足大地测量学领域对海面高的精度要求。提出利用傅里叶级数拟合法对码延迟测高结果进行优化,并于山东省威海市开展GNSS-R码测高实验进行验证,分别对QZSS L2C信号、QZSS L5信号及GPS L5信号的码延迟测高结果进行拟合处理并计算反演精度,对比原始测高结果发现:3段不同时长的原始测高结果经过傅里叶级数拟合优化后,其均方根误差(RMSE)从70~90 cm提升至9~15 cm。在此基础上,利用拟合所得傅里叶级数曲线对未来24 h内的海面高进行预测,与验潮站数据相比,预测结果仍保持较高精度,RMSE为13~18 cm,相关系数大于0.97。结果表明所提出的方法不仅能对码延迟测高结果进行优化,能对存在数据缺失的情况进行补充,还能对未来海面高度进行高精度的预测。 展开更多
关键词 岸基 全球导航卫星系统反射测量 码延迟 海平面高度 傅里叶级数拟合
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基于XGBoost算法的星载GNSS-R植被光学厚度反演
11
作者 马嘉嘉 梁月吉 +3 位作者 郭希 黄仪邦 杨蒙蒙 梁财文 《航天返回与遥感》 北大核心 2025年第3期147-158,共12页
全球导航卫星系统反射信号的复杂性和地表环境的多样性给植被光学厚度(Vegetation Optical Depth,VOD)反演带来了挑战。传统反演方法多依赖于物理模型和经验公式,未充分考虑复杂地表非线性特征。为此,文章提出了一种基于极端梯度提升(eX... 全球导航卫星系统反射信号的复杂性和地表环境的多样性给植被光学厚度(Vegetation Optical Depth,VOD)反演带来了挑战。传统反演方法多依赖于物理模型和经验公式,未充分考虑复杂地表非线性特征。为此,文章提出了一种基于极端梯度提升(eXtreme Gradient Boosting,XGBoost)算法的VOD反演方法,利用气旋全球导航卫星系统(Cyclone Global Navigation Satellite System,CYGNSS)数据的高时间分辨率和高空间覆盖率优势,增强了反演模型对复杂地表条件的适应性。该方法以CYGNSS特征参数等作为输入,土壤湿度主被动遥感卫星VOD作为参考输出,通过网格搜索优化模型参数以及十折交叉验证评估模型精度。与随机森林、轻量级梯度提升机、人工神经网络和K-最近邻模型对比分析结果表明:XGBoost模型在反演精度上表现最佳,测试集均方根误差为0.002,平均绝对误差为0.030,相关系数为0.963。此外,基于XGBoost反演的CYGNSS VOD能够有效反映植被生长状况,其分布特征与土地覆盖类型保持一致,且与增强植被指数的空间相关性分析表明超过80%的区域相关性大于0.600。文章所提出的方法为植被动态监测提供了一种有效手段,具有较高的准确性和适用性。 展开更多
关键词 植被光学厚度 极端梯度提升 机器学习 全球导航卫星系统反射测量
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SVRM辅助的北斗GEO卫星反射信号土壤湿度反演方法 被引量：21
12
作者 杨磊 吴秋兰 +3 位作者 张波 梁勇 洪学宝 邹文博 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1134-1141,共8页
提出了一种支持向量回归机(SVRM)辅助的北斗地球静止轨道(GEO)卫星反射信号土壤湿度反演方法。使用全球导航卫星系统反射信号(GNSS-R)右旋圆极化(RHCP)天线和左旋圆极化(LHCP)天线接收体制进行了地基实验,采集了北斗GEO卫星直射、反射... 提出了一种支持向量回归机(SVRM)辅助的北斗地球静止轨道(GEO)卫星反射信号土壤湿度反演方法。使用全球导航卫星系统反射信号(GNSS-R)右旋圆极化(RHCP)天线和左旋圆极化(LHCP)天线接收体制进行了地基实验,采集了北斗GEO卫星直射、反射信号原始数据,并从中提取直射、反射信号的相关功率,结合北斗GEO卫星的高度角与方位角信息作为输入,烘干称重法获取的土壤湿度作为输出对使用径向基(RBF)核函数的ε-SVRM进行了训练。独立测试集上的结果表明,SVRM辅助的北斗GEO卫星反射信号土壤湿度反演方法获取的土壤湿度结果与烘干称重法获取的土壤湿度参考值误差控制在3%以内,线性回归方程决定系数为0.8979,均方根误差RMSE为1.4926%,证明了该方法具有良好的泛化特性,实际应用中效果良好。 展开更多
关键词 北斗 地球静止轨道(GEO)卫星 全球导航卫星系统反射信号(gnss-r) 支持向量回归机(SVRM) 土壤湿度 遥感探测
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基于北斗卫星反射信号的海面溢油探测方法及试验 被引量：7
13
作者 吴军 张波 +2 位作者 洪学宝 杨东凯 汉牟田 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期193-199,共7页
为了监测小规模固定海域的溢油状况,针对岸基接收平台提出了一种基于北斗卫星反射信号的海面溢油探测方法,该方法将全球导航卫星系统反射信号(GNSS-R)技术应用于岸基条件下的海面溢油探测。进行了岸基试验,利用右旋圆极化(RHCP)天线和... 为了监测小规模固定海域的溢油状况,针对岸基接收平台提出了一种基于北斗卫星反射信号的海面溢油探测方法,该方法将全球导航卫星系统反射信号(GNSS-R)技术应用于岸基条件下的海面溢油探测。进行了岸基试验,利用右旋圆极化(RHCP)天线和左旋圆极化(LHCP)天线分别采集北斗卫星直射与反射信号,在信号同步的基础上提取卫星直射和反射信号的相关功率,并结合北斗卫星的高度角与方位角信息,反演目标海域的介电常数来判断海面有无溢油。试验结果表明探测表面为油面时,介电常数反演结果均值为3.6,标准差为2.13,这与油的真实介电常数范围2.0~4.5一致,远小于海水介电常数,证明将GNSS-R应用到岸基海面溢油探测中具有可行性。 展开更多
关键词 全球导航卫星系统反射信号(gnss-r) 北斗卫星反射信号 岸基平台 海面溢油探测 介电常数
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一种新型星载GNSS-R系统的地面验证实验 被引量：1
14
作者 张勇 符养 +2 位作者 李烨 白伟华 张训械 《海洋测绘》 2013年第1期18-21,25,共5页
利用全球导航卫星系统的反射信号GNSS-R(global navigation satellite system-reflection)对海洋进行观测,目前已经成为一种新型遥感手段。介绍了一种最新研制的GNSS-R系统,以及使用该系统在北京怀柔水库开展的GNSS-R岸基测高实验。实... 利用全球导航卫星系统的反射信号GNSS-R(global navigation satellite system-reflection)对海洋进行观测,目前已经成为一种新型遥感手段。介绍了一种最新研制的GNSS-R系统,以及使用该系统在北京怀柔水库开展的GNSS-R岸基测高实验。实验的目的,是在理想的湖面条件下验证系统的性能和检验测高算法的精度。实验得出:该系统能够在天线各阵元组合情况下实现GPS-R(global position system-reflection)信号的接收和处理;在把反演结果平均到1h后,使用C/A码的测高精度可达分米数量级。 展开更多
关键词 全球导航卫星系统反射信号 岸基测高 GPS C A码
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基于GPS卫星照射的SS-BSAR系统信噪比研究
15
作者 甄杰 张振华 吴顺君 《雷达科学与技术》 2010年第2期119-124,共6页
以导航卫星为信号照射源的星表双基SAR系统(SS-BSAR)由于具有隐蔽性强、节约成本等特点,近年来受到了广泛关注。针对基于GPS卫星照射源的SS-BSAR系统信号带宽较窄、发射信号功率低等问题,首先分析非合作卫星照射源的选择及GPS卫星信号特... 以导航卫星为信号照射源的星表双基SAR系统(SS-BSAR)由于具有隐蔽性强、节约成本等特点,近年来受到了广泛关注。针对基于GPS卫星照射源的SS-BSAR系统信号带宽较窄、发射信号功率低等问题,首先分析非合作卫星照射源的选择及GPS卫星信号特性;根据GPS卫星信号的双基雷达方程,给出系统最大目标检测距离;分别推导基于GPS卫星信号的点、面目标双基SAR系统信噪比及信干比,分析信噪比与雷达接收斜距、目标截面积、雷达运动速度等因素的关系;最后提出改进系统信噪比、信干比的方法。 展开更多
关键词 全球导航卫星定位系统(GNSS) 合成孔径雷达(SAR) GPS反射信号(GPSR) 星表双基地 SAR(SS—BSAR)
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星载GNSS-R检测太湖水华可行性分析
16
作者 张云 王雨 +3 位作者 周绍辉 孟婉婷 韩彦岭 杨树瑚 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期695-705,共11页
星载全球导航卫星系统反射信号(GNSS-R)属于被动遥感技术,具有数据重访周期高、全天时、全天候、信号源丰富等优势。基于此,研究星载GNSS-R检测太湖水华的可行性。星载GNSS-R可以有效检测反射面的粗糙程度,通过使用相干反射表征反射面... 星载全球导航卫星系统反射信号(GNSS-R)属于被动遥感技术,具有数据重访周期高、全天时、全天候、信号源丰富等优势。基于此,研究星载GNSS-R检测太湖水华的可行性。星载GNSS-R可以有效检测反射面的粗糙程度,通过使用相干反射表征反射面的粗糙度,研究不同风速区间内相干反射与蓝藻水华的关系。利用2020年4—8月美国气旋全球导航卫星系统(CYGNSS)数据,计算CYGNSS镜面反射点的时延多普勒图(DDM)功率比。以“哨兵-3”卫星水色遥感仪器(OLCI)影像最大特征峰高度(MPH)算法反演出的太湖叶绿素浓度作为参照,与欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的风速产品进行时空间线性匹配,分析发现,在1~2.5 m/s风速区间内,叶绿素浓度达到0.1 mg/L以上时,极易引起镜面反射点发生相干反射,且功率比与叶绿素浓度的相关系数为0.84,具有良好的相关性。实验结果证明了利用星载GNSS-R的功率比及相关特性实现太湖水华检测的可行性。 展开更多
关键词 气旋全球导航卫星系统 全球导航卫星系统反射信号 功率比 水色遥感仪器 最大特征峰高度算法
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无人机GNSS-R时延多普勒计算关键技术
17
作者 刘原华 刘张文 牛新亮 《导航定位学报》 CSCD 2021年第6期90-95,共6页
针对海面风场反演中,采用不同的镜面反射点估计算法计算结果存在较大差异,导致等延迟环和等多普勒带的大小和分布不同,从而使得散射信号二维时延-多普勒相关功率计算的不一致等问题,提出在机载场景下,利用接收机相对于卫星发射机的仰角... 针对海面风场反演中,采用不同的镜面反射点估计算法计算结果存在较大差异,导致等延迟环和等多普勒带的大小和分布不同,从而使得散射信号二维时延-多普勒相关功率计算的不一致等问题,提出在机载场景下,利用接收机相对于卫星发射机的仰角,来计算二维相关值参考点的时延和多普勒的方法。实验结果与实测数据对比表明,机载条件下,采用该方法计算真实有效,且无需计算镜面反射点的位置,简化了计算过程。 展开更多
关键词 镜面反射点 时延 多普勒 卫星高度角 全球卫星导航系统反射信号
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顾及河流流向的GNSS-R流速反演
18
作者 关昕 柯福阳 +7 位作者 王萍 黄炜 郝建强 周勃 刘淼 包瑾 林宜旻 王笑蕾 《导航定位学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期132-138,共7页
针对传统的河流流速测量方法存在价格昂贵、维护困难或不准确等问题,提出一种顾及河流流向的GNSS-R流速反演方法:指出河流流向和反射几何构型会对GNSS-R流速反演造成影响,并利用GNSS信号相对反射面运动产生的多普勒效应进行流速测量;然... 针对传统的河流流速测量方法存在价格昂贵、维护困难或不准确等问题,提出一种顾及河流流向的GNSS-R流速反演方法:指出河流流向和反射几何构型会对GNSS-R流速反演造成影响,并利用GNSS信号相对反射面运动产生的多普勒效应进行流速测量;然后引入声学多普勒流速剖面仪(ADCP)实测数据对反演结果进行验证,分析不同几何构型下,散射效应对于多普勒频移的影响,并完善GNSS-R河流流速反演方法。实验结果表明,后向构型时,反演的河流流速值一般大于前向构型;基于后向构型的多普勒频率差对河流流速进行反演的结果与实测流速值变化趋势相近,但由于多普勒频率难以准确捕获的原因,反演中误差较大。 展开更多
关键词 全球卫星导航系统反射测量(gnss-r) 流速测量 散射几何构型 河流流向 多普勒频率
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利用SG平滑滤波优化GNSS-R潮位反演 被引量：4
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作者 孙波 王新志 +2 位作者 陈发源 朱廷轩 黄鑫 《南京信息工程大学学报》 CAS 北大核心 2024年第2期270-278,共9页
利用全球导航卫星系统反射(GNSS-R)信号进行潮位反演时,需要对多路径频率进行估计.常规反演方法仅对主频率估计,因此存在数据利用率低、反演结果时间分辨率不足的问题.为解决该问题,本文利用Savitzky-Golay(SG)平滑滤波优化GNSS-R潮位反... 利用全球导航卫星系统反射(GNSS-R)信号进行潮位反演时,需要对多路径频率进行估计.常规反演方法仅对主频率估计,因此存在数据利用率低、反演结果时间分辨率不足的问题.为解决该问题,本文利用Savitzky-Golay(SG)平滑滤波优化GNSS-R潮位反演.首先,利用Lomb-Scargle周期图(LSP)法提取信号功率的前4个频率f_(1)~f_(4),并反演它们对应的潮位值;然后,利用SG平滑滤波方法提取最佳反演结果;最后,以法国BRST站和MAYG站30 d的数据验证算法的有效性.通过与LSP法和窗口LSP(WINLSP)法进行对比,结果表明:相比LSP法,滤波后BRST站和MAYG站的日均反演值数量分别提升34.3%和19.6%,反演值的最大时间间隔分别减少43.2%和29.4%,RMSE值变化不大;相比WINLSP法,滤波后BRST站和MAYG站的日均反演值数量分别提升24.2%和45.9%,反演值最大时间间隔分别减少25.4%和28.6%,RMSE值均减少了7 cm.总体而言,该方法能够在保证精度的前提下提高反演结果的数量,同时提高了数据的利用率和潮位反演的时间分辨率. 展开更多
关键词 全球导航卫星系统 反射测量 平滑滤波 多频率 潮位
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卫星升降轨对GNSS-IR海面高度反演的影响
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作者 卢晓鹏 贺凯飞 侯金华 《导航定位学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期36-43,69,共9页
针对在基于信噪比数据的全球卫星导航系统干涉反射测量(GNSS-IR)海面高度反演中,反演精度受多种因素影响,因卫星信号需要连续跟踪的特点,可能导致在低卫星高度角处的升轨与降轨信噪比数据质量不同的问题,探究卫星升降轨对GNSS-IR海面高... 针对在基于信噪比数据的全球卫星导航系统干涉反射测量(GNSS-IR)海面高度反演中,反演精度受多种因素影响,因卫星信号需要连续跟踪的特点,可能导致在低卫星高度角处的升轨与降轨信噪比数据质量不同的问题,探究卫星升降轨对GNSS-IR海面高度反演的影响:给出GNSS-IR原理,并分析卫星升降轨影响;然后通过SC02、AT01测站开展研究。实验结果表明,卫星升降轨的不同会直接导致信噪比振荡效果不同;降轨数据反演结果明显优于升轨数据;2测站因观测环境与设备不同,升降轨的影响也不同,SC02站降轨数据反演精度比升轨数据提升5 cm以上,AT01站降轨数据反演精度比升轨数据提升3 cm以上。因此,在处理GNSS-IR海面高度多频多模反演数据时,卫星升轨与降轨的影响不容忽视。 展开更多
关键词 全球卫星导航系统干涉反射测量(GNSS-IR) 信噪比(SNR) 海面高度 升轨 降轨
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