一种基于GNSS-R技术的河流流速测量方法与系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于GNSS-R技术的河流流速测量方法，至少包括以下步骤：对所接收的直接信号与反射信号做下变频与采样；对所接收的直接信号进行处理，得到直接信号的跟踪频率、伪距和载波相位观测值；对所能接收到的GNSS卫星反射信号做数据筛选，选取符合条件的GNSS卫星反射信号，然后以直接信号的跟踪频率作为本地参考频率，采用开环跟踪方法处理所选取的各个GNSS卫星反射信号，得到各个GNSS卫星反射信号的残差相位；利用各个符合条件GNSS卫星的反射信号的残差相位输出值，结合伪距和载波相位观测值反演河流流速。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及遥感
，特别涉及一种基于GNSS-R技术的河流流速测量方法与系统。
技术介绍
全球卫星导航定位系统(GNSS)是所有全球导航卫星系统及其增强系统的集合，包括已经建成的美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧盟的GALILEO以及我国的北斗导航系统。作为最具影响和最有实用价值的空间技术成果之一，GNSS不仅为导航定位、测绘等领域提供了强有力的工具，而且在海洋测量方面，应用也得到迅速发展，一些学者发现，GNSS的反射信号是可以被接收并利用的，由此开辟了一个新的研究领域—GNSS-R技术，并产生了以此技术为基础的新兴学科领域—GNSS-R海洋遥感学。GNSS-R(Global Navigation Satellite Systems Reflections)遥感技术，即GNSS反射信号遥感技术，是20世纪90年代以来逐渐兴起的新型遥感探测技术。该技术利用导航卫星L波段信号为发射源，在岸基、机载和星载接收平台通过接收机接收处理海洋、陆地等不同目标反射的GNSS本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于GNSS‑R技术的河流流速测量方法，至少包括以下步骤：步骤1)、对所接收的直接信号与反射信号做下变频与采样；步骤2)、对所接收的直接信号进行处理，得到直接信号的跟踪频率、伪距和载波相位观测值；步骤3)、对所能接收到的GNSS卫星反射信号做数据筛选，选取符合条件的GNSS卫星反射信号，然后以步骤2)所得到的直接信号的跟踪频率作为本地参考频率，采用开环跟踪方法处理所选取的各个GNSS卫星反射信号，得到各个GNSS卫星反射信号的残差相位；步骤4)、利用步骤3)所得到的各个符合条件GNSS卫星的反射信号的残差相位输出值，结合步骤2)所得到的伪距和载波相位观测值反演河流流速。

【技术特征摘要】
1.一种基于GNSS-R技术的河流流速测量方法，至少包括以下步骤：
步骤1)、对所接收的直接信号与反射信号做下变频与采样；
步骤2)、对所接收的直接信号进行处理，得到直接信号的跟踪频率、伪距和载
波相位观测值；
步骤3)、对所能接收到的GNSS卫星反射信号做数据筛选，选取符合条件的
GNSS卫星反射信号，然后以步骤2)所得到的直接信号的跟踪频率作为本地参考频
率，采用开环跟踪方法处理所选取的各个GNSS卫星反射信号，得到各个GNSS卫
星反射信号的残差相位；
步骤4)、利用步骤3)所得到的各个符合条件GNSS卫星的反射信号的残差相
位输出值，结合步骤2)所得到的伪距和载波相位观测值反演河流流速。
2.根据权利要求1所述的基于GNSS-R技术的河流流速测量方法，其特征在于，
在步骤3)中，所要选取的GNSS卫星反射信号需要同时满足以下3个条件：
a.镜面反射点落在目标观测河流上；
b.镜面反射点在反射天线覆盖范围区域内；
c.有效跟踪时间在100s～1000s之间。
3.根据权利要求1所述的基于GNSS-R技术的河流流速测量方法，其特征在于，
在步骤3)中，对任一GNSS卫星反射信号的处理包括：以直接信号的跟踪频率作为
参考频率，生成本地复制同相信号与正交信号，将所述同相信号与正交信号分别与
反射信号做相干积分后，使用四象鉴相器输出在[-π,π]内的残差相位。
4.根据权利要求1所述的基于GNSS-R技术的河流流速测量方法，其特征在于，
所述步骤4)进一步包括：
步骤401)、将步骤3)中所选取的各GNSS卫星各时段反射信号经处理后所得
到的残差相位分别执行下面的步骤402)—步骤404)，直到所有的GNSS卫星反射
信号均已被处理后执行步骤405)；
步骤402)、将步骤3)所选取的GNSS卫星反射信号的时域残差相位数据做傅
里叶变化，获取频谱图，分析该频谱图中的低频分量区域，获取其中的最大值，得<...

【专利技术属性】
技术研发人员：白伟华，孙越强，杜起飞，王先毅，孟祥广，柳聪亮，王冬伟，吴迪，李伟，蔡跃荣，吴春俊，赵丹阳，
申请(专利权)人：中国科学院空间科学与应用研究中心，
类型：发明
国别省市：北京;11