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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不同极化方式天线对GNSS-IR高度反演的影响

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作者 刘续 王式太 +3 位作者 钟振华 殷敏 魏嘉林 姜新伟 《导航定位学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期139-148,共10页

为了进一步探讨不同极化方式的天线对低成本接收机全球卫星导航系统干涉反射技术(GNSS-IR)高度反演的影响,采用智能手机荣耀60、u-blox M8N GNSS模块搭载圆极化低成本天线及测量型接收机中海达V90分别进行高度反演。结果表明,不同的天... 为了进一步探讨不同极化方式的天线对低成本接收机全球卫星导航系统干涉反射技术(GNSS-IR)高度反演的影响,采用智能手机荣耀60、u-blox M8N GNSS模块搭载圆极化低成本天线及测量型接收机中海达V90分别进行高度反演。结果表明,不同的天线极化方式使接收机信噪比(SNR)呈现不同的特性,线极化天线SNR震荡幅度和震荡区间更大;智能手机和低成本接收机均可用于GNSS-IR高度反演,其精度和测量型接收机相当甚至更优;3种设备中,加载线极化天线的荣耀60高度角可用区间范围更大,反演结果数更多,反演精度最高;对于线极化天线,不同的天线方向反演精度也不相同,其中水平放置时反演精度最高。因此,在进行GNSS-IR高度反演时,选择合适的接收机、合适极化方式的天线及其放置方向可更好地兼顾成本和反演精度。 展开更多

关键词 全球卫星导航系统(GNSS)-干涉反射技术(IR) 低成本接收机 天线极化方式 圆极化天线 线极化天线

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星载GNSS反射信号台风检测及风眼位置估计

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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

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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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基于GA-SVM的GNSS-IR土壤湿度反演方法 被引量：16

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作者 孙波 梁勇 +3 位作者 汉牟田 杨磊 荆丽丽 俞永庆 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期486-492,共7页

针对提高大范围土壤湿度测量精度的问题,研究了土壤湿度的全球卫星导航系统干涉测量法(GNSS-IR),提出了一种基于支持向量机(SVM)的土壤湿度反演模型,利用遗传算法(GA)的自动寻优功能寻找SVM的最佳参数。结果表明,GA-SVM模型在测试集上... 针对提高大范围土壤湿度测量精度的问题,研究了土壤湿度的全球卫星导航系统干涉测量法(GNSS-IR),提出了一种基于支持向量机(SVM)的土壤湿度反演模型,利用遗传算法(GA)的自动寻优功能寻找SVM的最佳参数。结果表明,GA-SVM模型在测试集上得到的土壤湿度反演值与实测值的平均绝对百分比误差(MAPE)仅为0.69%,最大相对误差(MRE)为1.22%,线性回归方程决定系数达到了0.9569。进一步与统计回归、粒子群优化的SVM模型(PSO-SVM)及反向传播(BP)神经网络方法进行对比,结果说明:在样本数目有限的情况下,GA-SVM方法更适用于土壤湿度的GNSS-IR技术反演,且反演精度较高,泛化性能良好。 展开更多

关键词 土壤湿度 全球卫星导航系统(GNSS) 干涉测量法(IR) 支持向量机(SVM) 遗传算法(GA)

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GNSS-IR双频数据融合的土壤湿度反演方法 被引量：18

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作者 荆丽丽 杨磊 +3 位作者 汉牟田 洪学宝 孙波 梁勇 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1248-1255,共8页

目前全球导航卫星系统反射信号干涉测量(GNSS-IR)土壤湿度反演研究仅针对单一频点展开,提出用熵值法将2个频点数据进行融合以改进土壤湿度反演精度。首先,利用频谱分析法分别解析出各频点的信噪比(SNR)序列的振荡频率,计算出对应的等效... 目前全球导航卫星系统反射信号干涉测量(GNSS-IR)土壤湿度反演研究仅针对单一频点展开,提出用熵值法将2个频点数据进行融合以改进土壤湿度反演精度。首先,利用频谱分析法分别解析出各频点的信噪比(SNR)序列的振荡频率,计算出对应的等效天线高度,并利用最小二乘法求解各频点信噪比序列相位;然后,通过熵值法进行2个频点的相位观测量融合;最后,利用融合结果与实测土壤湿度建立经验模型,实现土壤湿度反演。利用地基观测实验获得的全球定位系统(GPS) L1和L2信噪比数据对该方法进行了验证,结果表明:L1和L2双频融合反演结果平均标准差为0. 6%,比L1单频反演结果提高64. 73%,比L2单频反演结果提高32. 12%;均方根误差为0. 37%,比L1频点降低72. 8%,比L2频点降低73. 4%。 展开更多

关键词 全球导航卫星系统反射信号干涉测量(gnss-ir) 土壤湿度反演 双频数据融合 熵值法 全球定位系统(GPS)

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基于GPS多星三频数据融合的GNSS-IR土壤湿度反演方法 被引量：4

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作者 孙波 梁勇 +3 位作者 汉牟田 杨磊 荆丽丽 洪学宝 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1089-1096,共8页

土壤湿度的监测是全球卫星导航系统干涉测量法(GNSS-IR)的关键应用之一。传统的GNSS-IR土壤湿度反演方法一般只针对单颗卫星的单一频段,未充分利用不同轨道、不同频率卫星信号的差异性与互补性。针对此问题,提出了一种将GPS多星的L1、L2... 土壤湿度的监测是全球卫星导航系统干涉测量法(GNSS-IR)的关键应用之一。传统的GNSS-IR土壤湿度反演方法一般只针对单颗卫星的单一频段,未充分利用不同轨道、不同频率卫星信号的差异性与互补性。针对此问题,提出了一种将GPS多星的L1、L2和L5频段数据加权融合进行联合反演的方法,该方法利用基于最小方差的自适应融合算法得到加权因子,并通过现场实验进行了方法验证。结果表明:在测试集上所提出的反演方法相比于传统的Larson方法,相关系数提高了24.69%,均方根误差下降了22.28%,与均值融合法相比,相关系数提高了26.77%,均方根误差下降了23.26%,证明了所提方法能有效提高反演精度。 展开更多

关键词 土壤湿度 全球卫星导航系统(GNSS) 干涉测量法(IR) 自适应融合 反演精度

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GNSS线极化天线干涉信号反演土壤湿度算法测试 被引量：2

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作者 李杰 杨东凯 +1 位作者 洪学宝 王峰 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期874-885,共12页

利用全球导航卫星系统干涉信号(GNSS-IR)测量土壤湿度已成为热门的研究课题。搭载低成本线性极化天线的智能手机可以方便快捷采集干涉信号信噪比(SNR)。分别仿真垂直和水平线性极化天线采集的GNSS干涉信号,给出2种极化方式下干涉信号SN... 利用全球导航卫星系统干涉信号(GNSS-IR)测量土壤湿度已成为热门的研究课题。搭载低成本线性极化天线的智能手机可以方便快捷采集干涉信号信噪比(SNR)。分别仿真垂直和水平线性极化天线采集的GNSS干涉信号,给出2种极化方式下干涉信号SNR波形和反射率随卫星高度角变化的结果。对于垂直极化分量,电磁波会在入射角65°~85°左右时发生全透射,导致干涉信号振荡效果消失,而水平极化不存在该现象。同时,分别仿真右旋圆极化(RHCP)直射和左旋圆极化(LHCP)反射天线采集的GNSS信号,并计算直反射信号的幅值比。在仿真基础上分别利用不同极化天线进行实验,结果表明:采用线性极化天线采集的GNSS干涉信号振荡效果几乎不受卫星高度角的限制,可以为土壤湿度反演提供更多的有效数据,并且反演得到的土壤湿度与同位数据具有良好的一致性,两者的相关性达到0.95。使用搭载圆极化天线的双通道接收机采集北斗系统卫星数据进行对比,相关性达到0.91。对于不同的设备,智能手机采集的GNSS数据占用空间相对比于双通道接收机降低1%,且反演结果相关性接近,由于干涉信号提取直反射信号需要一定的振荡周期,故反演结果的时间分辨率要低于双通道接收机。 展开更多

关键词 全球导航卫星系统干涉信号 线性极化 信号幅值比 土壤湿度 圆极化

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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

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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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星载GNSS-R检测太湖水华可行性分析

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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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顾及河流流向的GNSS-R流速反演

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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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基于北斗卫星校准的连接端站干涉测量与定轨 被引量：4

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作者 樊敏 黄勇 +2 位作者 黄磊 陈少伍 李赞 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期1303-1309,共7页

为提高连接端站干涉(connected-element interferometry,CEI)测量对地球静止卫星轨道(geostationary satellite orbit,GEO)空间角位置的测量精度,通常采用射电源标校消除大部分公共误差,但需要在测站配置大口径高增益天线以接收射电源... 为提高连接端站干涉(connected-element interferometry,CEI)测量对地球静止卫星轨道(geostationary satellite orbit,GEO)空间角位置的测量精度,通常采用射电源标校消除大部分公共误差,但需要在测站配置大口径高增益天线以接收射电源的微弱信号。针对该问题,以北斗导航卫星为标校源,仅利用测站现有天线即可实现高精度CEI测量。利用喀什测控站相距20 km的两套天线设备对天链GEO卫星开展CEI测量。经北斗卫星校准后,时延测量精度可达0.03 ns。定轨结果表明,7 h的时延和单站测距数据联合定轨位置精度可达37 m,预报12 h位置偏差约为78 m。与3000 km范围分布的多站测距系统24 h弧段定轨精度相当,验证了该技术用于GEO卫星高精度测定轨和机动后轨道恢复的可行性。 展开更多

关键词 全球导航卫星系统 地球静止轨道卫星 跟踪与数据中继卫星系统 短基线干涉测量 甚长基线干涉 定轨精度分析

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星载GNSS-R辅助海洋盐度探测方法 被引量：8

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作者 王峰 杨东凯 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期108-116,共9页

全球导航卫星系统反射计(GNSS-R)是近年来兴起的一种被动式遥感手段,可用于提高海洋盐度(SSS)反演精度。首先,在回顾辐射计亮温模型和GNSS-R散射功率模型,并建立星载仿真场景的基础上,研究了GNSS-R辅助辐射计探测海洋盐度的性能,使辐射... 全球导航卫星系统反射计(GNSS-R)是近年来兴起的一种被动式遥感手段,可用于提高海洋盐度(SSS)反演精度。首先,在回顾辐射计亮温模型和GNSS-R散射功率模型,并建立星载仿真场景的基础上,研究了GNSS-R辅助辐射计探测海洋盐度的性能,使辐射计工作于GPS L1频点1575.42 MHz时,通过共用天线和射频前端可以降低星载设备的质量和功耗,但对海洋盐度大于25 psu的条件下,垂直和水平极化的亮温对海洋盐度的灵敏度分别下降约0.1和0.08 K/psu;其次,分析了GPS L1反射信号对辐射计的干扰,发现在仿真场景下当辐射亮温变化1 K时,GPS L1反射信号引入了小于2.5×10^(-4)K的误差;再者,讨论了不同入射角情况下定义的垂直和水平极化的GNSS-R观测量对亮温校正量的灵敏度,结果表明随入射角增大,水平、垂直极化信号的观测量对亮温校正量的灵敏度分别呈现下降和上升趋势;最后,分析了定义的GNSS-R观测量对亮温校正量的灵敏度与空间分辨率之间的关系,得出了高灵敏度、高空间分辨率反演算法的研究对星载GNSS-R辅助辐射计海洋盐度探测至关重要的结论。 展开更多

关键词 全球导航卫星系统反射计(GNSS-R) 海洋盐度(SSS) 辅助探测 灵敏度 空间分辨率

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北斗系统在海风海浪探测中的应用研究 被引量：10

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作者 杨东凯 李伟强 杨威 《导航定位学报》 2014年第2期97-101,共5页

利用导航卫星的反射信号进行对地观测是一个新型的应用方向,北斗卫星导航系统的同步轨道、中轨道和倾斜轨道所构成的混合星座构成,使其在对地观测领域具有独特的优势,海风海浪观测是其重要应用之一。首先分析了国内外利用全球卫星导航... 利用导航卫星的反射信号进行对地观测是一个新型的应用方向,北斗卫星导航系统的同步轨道、中轨道和倾斜轨道所构成的混合星座构成,使其在对地观测领域具有独特的优势,海风海浪观测是其重要应用之一。首先分析了国内外利用全球卫星导航系统反射信号进行海风海浪探测的情况,然后介绍北斗卫星反射信号接收机的设计及北斗应用软件系统设计。使用所设计的北斗反射信号海风海浪探测系统,在广东省深圳市进行了近3个月的台风探测实验,验证了北斗反射信号进行海风海浪探测的可行性。 展开更多

关键词 北斗卫星导航系统 反射信号 全球卫星导航系统反射计 接收机

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北斗反射信号海风探测数据分析与检定 被引量：2

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作者 陈庆亮 郭业才 +2 位作者 王强 张晓丽 刘彬 《南京信息工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2015年第4期338-342,共5页

利用导航卫星反射信号(GNSS-R)进行海风海浪探测为海洋气象提供了一种新的观测手段,数据分析及有效性检定是确定系统探测能力的重要过程.在描述北斗GEO卫星进行海风探测机理的基础上,利用北斗反射信号的相关时间进行了海风的反演.同时... 利用导航卫星反射信号(GNSS-R)进行海风海浪探测为海洋气象提供了一种新的观测手段,数据分析及有效性检定是确定系统探测能力的重要过程.在描述北斗GEO卫星进行海风探测机理的基础上,利用北斗反射信号的相关时间进行了海风的反演.同时针对国家北斗应用项目"基于北斗导航卫星的大气海洋和空间监测预警应用示范工程"在山东进行试验和试运行期间产生的风速观测数据进行分析,并通过与标准数据的对比,确定了该方法的有效性. 展开更多

关键词 导航卫星反射信号(GNSS-R) 北斗GEO 风速 岸基试验

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GNSS-R陆面遥感为重要补充的土壤水分监测体系设计 被引量：3

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作者 张强 李莲芳 +2 位作者 杨世琦 范莉 何泽能 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期114-119,共6页

介绍了GNSS-R陆面遥感的原理和发展现状,在重庆市土壤水分监测现状分析基础上,设计了一种面向用户需求的土壤水分综合监测体系.在方案设计中,对人工测墒、地面气象站、自动土壤水分监测、卫星遥感干旱监测、 GNSS-R陆面遥感等5种监测手... 介绍了GNSS-R陆面遥感的原理和发展现状,在重庆市土壤水分监测现状分析基础上,设计了一种面向用户需求的土壤水分综合监测体系.在方案设计中,对人工测墒、地面气象站、自动土壤水分监测、卫星遥感干旱监测、 GNSS-R陆面遥感等5种监测手段进行了时间分辨率、空间分辨率、观测代表性的对比分析,说明将GNSS-R陆面遥感作为重要补充进行综合土壤水分监测体系设计是可行的、有益的.研究表明, GNSS-R路面遥感的应用可进一步提高重庆市土壤水分监测体系时空分辨率,填补自动土壤水分观测和卫星遥感在时间分辨率、空间分辨率之间的衔接空白,拓展GNSS连续跟踪站网新应用.与雷达估测降水、卫星重力、陆面资料同化结合,可为长江上游水资源动态监测提供支撑. 展开更多

关键词 重庆 GNSS-R 土壤水分 陆面遥感 卫星测高

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基于VMD和WinLSP相结合的GNSS-R海平面高度估测模型 被引量：2

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作者 胡媛 袁鑫泰 +3 位作者 刘卫 胡庆松 江志豪 钟李程 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期170-178,共9页

全球导航卫星系统反射(Global Navigation Satellite System-Reflectometry,GNSS-R)技术是一种新兴的监测海平面高度变化的技术。本文依据GNSS-R技术中的信噪比分析法的原理,通过分析其分离趋势项和提取振荡频率的过程,建立了新的估测... 全球导航卫星系统反射(Global Navigation Satellite System-Reflectometry,GNSS-R)技术是一种新兴的监测海平面高度变化的技术。本文依据GNSS-R技术中的信噪比分析法的原理,通过分析其分离趋势项和提取振荡频率的过程,建立了新的估测模型以提高反演精度。针对传统模型存在的信号分离不佳的问题,本文提出使用变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)算法替换传统的最小二乘拟合法(Least Squares Fitting, LSF)进行趋势项分量的分离。在此基础上,本文引入基于凯塞窗函数改进的LSP(Lomb-Scargle Periodogram)频谱分析法(记为WinLSP)来减弱因频谱泄露带来的反演误差。在瑞典翁萨拉的GTGU站和美国阿拉斯加州的SC02站开展的海平面高度反演实验结果表明,本文建立的估测模型相比于传统模型具有更高的反演精度。基于VMD+WinLSP估测模型得到的GTGU站反演结果的均方根误差(RMSE)、相关系数和反演点数分别为4.70 cm、0.98和5 647。与传统的LSF+LSP估测模型相比,反演精度和GNSS数据利用率分别提高了约29.7%和15.0%。SC02站的RMSE、相关系数和反演点数分别为14.34 cm、0.99和1 785,反演精度和GNSS数据利用率分别提高了约12.3%和9.4%。 展开更多

关键词 GNSS-R 信噪比 变分模态分解 凯塞窗函数

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星载GNSS反射信号时-空性能仿真分析 被引量：1

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作者 王峰 杨东凯 张波 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期760-766,共7页

针对星载全球导航卫星系统(GNSS)反射信号时-空性能问题,该文从1阶统计量角度定义了平均空间覆盖次数、全球覆盖面积百分比和平均回访时间3个衡量星载GNSS反射信号时-空性能的指标,并通过建立GNSS和低轨卫星轨道仿真研究了低轨卫星轨道... 针对星载全球导航卫星系统(GNSS)反射信号时-空性能问题,该文从1阶统计量角度定义了平均空间覆盖次数、全球覆盖面积百分比和平均回访时间3个衡量星载GNSS反射信号时-空性能的指标,并通过建立GNSS和低轨卫星轨道仿真研究了低轨卫星轨道高度、倾角、升交点赤经以及天线波束对星载GNSS反射信号时-空性能的影响。结果表明:单颗卫星无法满足全球探测的任务需求,当轨道高度为1300 km,倾角为98.7°,天线波束为40°时,平均覆盖次数、平均覆盖面积百分比和平均回访时间分别为1.6,36.5%和8 h;通过单一轨道的卫星组网可有效提高星载GNSS反射信号的时-空性能,当卫星数目为4,高度为635 km,倾角为98.7°,波束宽度为40°时,星载GNSS反射信号的时-空性能指标高于单颗ASCAT卫星24 h覆盖地球65%的指标;当卫星数目增加至8颗时,星载GNSS反射信号可在平均4.5 h内观测地球88.9%的区域。 展开更多

关键词 星载GNSS反射信号 平均空间覆盖次数 平均覆盖面积百分比 回访时间 卫星组网

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GNSS遥感技术在智慧水利建设中的应用展望 被引量：9

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作者 朱德军 李浩博 王晓明 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2022年第10期33-57,共25页

智慧水利建设作为新阶段水利现代化与高质量发展的重要实施路径之一,已成为快速提升水资源效能及水旱灾害防御能力、改善水环境及水生态现状的强力抓手和必然选择,而其扎实推进则需要综合利用各类先进的空间信息技术。随着我国北斗系统... 智慧水利建设作为新阶段水利现代化与高质量发展的重要实施路径之一,已成为快速提升水资源效能及水旱灾害防御能力、改善水环境及水生态现状的强力抓手和必然选择,而其扎实推进则需要综合利用各类先进的空间信息技术。随着我国北斗系统的全面建成以及新一代GNSS系统的飞速发展,GNSS技术与其他学科不断融合,应用领域也得以不断扩展。多频多模多卫星系统的GNSS遥感技术作为一种融合了GNSS卫星导航与遥感技术的新型遥测手段,主要包括GNSS折射遥感及GNSS反射遥感两部分,对该技术的有效利用能够为水利领域各项应用及智慧水利建设提供有力支撑。首先介绍了智慧水利建设的发展沿革,并从政策指引、实践需求以及现实意义等层面充分揭示了推动智慧水利建设的重要性、必要性及迫切性,系统总结了GNSS折射遥感与反射遥感技术在水旱灾害防护、水工建设监管、水循环过程监测及水文参数反演等水利领域各项应用中的研究进展。最后,面向GNSS遥感技术在新时期智慧水利建设中的应用提出了一些建议和想法,以期借此综述,使领域内专家学者对GNSS遥感的技术优势、在水利领域应用中的研究现状以及在智慧水利建设中的应用展望形成一个较为系统的了解。 展开更多

关键词 GNSS 北斗 GNSS折射遥感 GNSS反射遥感 智慧水利

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基于北斗导航卫星反射信号探测海浪的实现与分析 被引量：2

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作者 涂满红 曹云昌 周丹 《安徽农业科学》 CAS 2016年第35期188-190,共3页

基于北斗卫星导航系统在亚太地区的良好覆盖能力,利用中国气象局、山东气象局及北京航空航天大学在威海联合开展的北斗反射信号海洋遥感试验所采集的海风海浪系统的探测数据与同址同期的浮标数据,着重对北斗GEO卫星反射信号(BDS-GEO-R)... 基于北斗卫星导航系统在亚太地区的良好覆盖能力,利用中国气象局、山东气象局及北京航空航天大学在威海联合开展的北斗反射信号海洋遥感试验所采集的海风海浪系统的探测数据与同址同期的浮标数据,着重对北斗GEO卫星反射信号(BDS-GEO-R)探测海面有效波高的可行性进行了分析和检定,并对比分析同期浮标数据。结果表明,北斗反射信号探测海浪结果与浮标数据具有良好的一致性,海面浪高的探测精度为10 cm。最终证明了利用北斗反射信号探测海洋浪高的可行性。 展开更多

关键词 全球导航卫星反射信号 海风海浪 有效波高 浮标数据

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