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海面GNSS-R模型与时延-多普勒特征研究
1
作者 万林钰 杨鹏举 +2 位作者 吴瑞 曹新亮 任新成 《全球定位系统》 CSCD 2023年第5期136-142,共7页
GNSS海面反射信号的建模对全球导航卫星系统反射测量(Global Navigation Satellite System-Reflectometry,GNSS-R)遥感应用具有重要意义.针对海面GNSS反射信号建模问题,本文采用Z-V模型研究了GNSS反射信号的时延一维相关功率和时延-多... GNSS海面反射信号的建模对全球导航卫星系统反射测量(Global Navigation Satellite System-Reflectometry,GNSS-R)遥感应用具有重要意义.针对海面GNSS反射信号建模问题,本文采用Z-V模型研究了GNSS反射信号的时延一维相关功率和时延-多普勒二维相关功率特征,分析了不同风速下一维相关功率的变化情况,讨论了时延间隔和多普勒间隔对时延-多普勒图(delayDoppler map,DDM)的影响.数值结果表明:海面GNSS反射信号的相关功率对海面风速具有敏感性,在DDM波形仿真中,应选择合适的时延与多普勒间隔参数.该模型可模拟不同海况下海面GNSS反射信号的相关功率,为GNSS-R反射信号模拟及海洋遥感应用提供理论模型支撑. 展开更多
关键词 全球导航卫星系统反射测量(GNSS-R) Z-V模型 时延 多普勒 时延-多普勒图(DDM)
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星载GNSS海洋反射信号建模与仿真
2
作者 王峰 杨东凯 +2 位作者 张波 李博闻 张国栋 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期419-429,共11页
星载GNSS反射信号建模与仿真对GNSS反射信号正逆问题的研究及接收机算法和性能的评估非常重要。从几何、信号和信息的角度建立了星载GNSS反射信号分层建模方法。详细论述了星载GNSS反射信号的双基几何关系,建立了海风、涌浪和降雨驱动... 星载GNSS反射信号建模与仿真对GNSS反射信号正逆问题的研究及接收机算法和性能的评估非常重要。从几何、信号和信息的角度建立了星载GNSS反射信号分层建模方法。详细论述了星载GNSS反射信号的双基几何关系,建立了海风、涌浪和降雨驱动的线性组合海浪谱,并基于此计算了GNSS反射信号双基散射系数,基于各散射单元独立散射的假设推导了反射信号模型,通过仿真产生了星载GNSS反射信号及时延-多普勒相关功率,并与UK TDS-1卫星实测相关功率进行了对比分析。结果显示,通过先产生反射信号后处理得到的相关功率和直接端对端产生的相关功率与UK TDS-1卫星实测的相关功率的余弦相似度分别为0.97和0.94,所提架构和方法可正确对星载GNSS反射信号进行建模和仿真。同时,通过所建平台分析了涌浪和降雨形成的海浪谱对星载GNSS反射信号的影响。结果发现,涌浪主要影响低风速探测而对高风速无影响,降雨对星载GNSS反射信号无明显影响。 展开更多
关键词 星载GNSS反射信号 双基几何关系 双基散射 建模与仿真 时延-多普勒图
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“吉林一号”宽幅01B卫星GNSS-R数据风速反演研究
3
作者 王峰 李建强 +2 位作者 杨东凯 郑琦 李峰辉 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期56-67,共12页
为了初步分析和评估“吉林一号”宽幅01B卫星全球导航卫星系统反射(global navigation satellite systemreflectometry,GNSS-R)测量数据反演海面风速的有效性和可用性,建立未标定时延多普勒相关功率峰值信噪比、归一化时延波形前沿斜率... 为了初步分析和评估“吉林一号”宽幅01B卫星全球导航卫星系统反射(global navigation satellite systemreflectometry,GNSS-R)测量数据反演海面风速的有效性和可用性,建立未标定时延多普勒相关功率峰值信噪比、归一化时延波形前沿斜率和后沿斜率反演海面风速的模型,得到了反演模型反演风速与ECMWF(European Centre for MediumRange Weather Forecasts)风速的均方根误差。当无严格数据质量控制和数据定标时,时延-多普勒图(delay-Doppler map,DDM)的峰值信噪比、时延波形前沿和后沿斜率的反演风速的均方根误差分别为3.22 m/s、3.67 m/s和3.49 m/s。当控制信噪比大于-6 dB时,DDM峰值信噪比反演的风速的均方根误差满足低风速反演精度2 m/s的需求,但数据量下降为无严格数据质量控制的78.11%;对于前沿和后沿斜率,当信噪比大于-3 dB时,均方根误差小于2 m/s,数据量下降至53.74%。结果表明“,吉林一号”宽幅01B卫星的GNSS-R数据可用于海面风速的测量。 展开更多
关键词 “吉林一号”宽幅01B卫星 星载GNSS-R 海面风速反演 时延-多普勒图
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GNSS反射信号海面溢油回波DDM仿真研究 被引量：5
4
作者 陈闪闪 张云 +2 位作者 洪中华 韩彦岭 谢向芳 《全球定位系统》 CSCD 2017年第3期15-19,共5页
海上溢油已成为影响海洋生态环境的重要污染物之一,我国近40年发生约3200起海上溢油事故。当今用于监测海上溢油的遥感主要是光学和雷达卫星,卫星遥感往往重访周期长,而海上溢油事件时常发生,给海洋带来严重的环境污染,需要快速、准确... 海上溢油已成为影响海洋生态环境的重要污染物之一,我国近40年发生约3200起海上溢油事故。当今用于监测海上溢油的遥感主要是光学和雷达卫星,卫星遥感往往重访周期长,而海上溢油事件时常发生,给海洋带来严重的环境污染,需要快速、准确的监测其状况。GNSS-R技术具有全天候监测海洋的特点,因此更适合用于海面溢油检测。为了验证GNSS-R技术在检测海面溢油的可行性,利用2013年中国青岛海洋溢油事故的遥感图像的溢油结果,作为仿真实验检测目标,进行岸基的GNSS-R海面溢油检测仿真研究。利用Z-V散射模型和海水/溢油的均方坡度(MSS)模型结合,建立了能反映海面状况GNSS散射信号特征的时延-多普勒图(DDM)。仿真得到DDM中检测到海面溢油区域,验证了利用GNSS反射信号进行海面溢油检测的可行性。 展开更多
关键词 GNSS-R 海洋 溢油检测 时延-多普勒图
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针对GNSS-R海面风速反演的自适应CDF匹配方法 被引量：7
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作者 杜皓 郭文飞 +2 位作者 郭迟 路鹏远 叶世榕 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期1924-1931,F0002,共9页
利用全球导航卫星系统反射(global navigation satellite system reflectometry,GNSS-R)信号对海面风速进行反演时,连续地球物理模式函数常用于建立时延-多普勒图像(delay/Doppler map,DDM)特征值与风速之间的映射关系。该模型在DDM较... 利用全球导航卫星系统反射(global navigation satellite system reflectometry,GNSS-R)信号对海面风速进行反演时,连续地球物理模式函数常用于建立时延-多普勒图像(delay/Doppler map,DDM)特征值与风速之间的映射关系。该模型在DDM较少的风速范围内(0~5 m/s及12~20 m/s)存在较大系统偏差。为解决该问题,提出了一种自适应累积分布函数(cumulative distribution function,CDF)匹配方法。该方法将反演风速序列与参考风速序列进行CDF匹配,并利用最小二乘自适应地寻找最优阶数多项式,对风速偏差序列进行拟合和改正。公开数据实验验证结果表明,在0~5 m/s和12~20 m/s内,改正后的反演风速均方根误差分别减小了6%和15%,系统偏差分别减小了45%和25%,明显提升了少样本情况下的反演精度,反演风速更符合自然界中风速分布。 展开更多
关键词 海面风速反演 时延-多普勒图 地球物理模式函数 累积分布函数匹配
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