适用于浮空器的掩星探测系统及方法技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种适用于浮空器的掩星探测系统及方法。其中，掩星探测系统，包括：定位天线、掩星接收天线、射频处理装置和掩星处理装置；射频处理装置，用于获取定位天线和掩星接收天线接收到的GNSS信号，并对GNSS信号进行中频处理，得到数字中频信号；掩星处理装置包括SOC；FPGA用于根据数字中频信号得到原始测量数据，并将原始测量数据输入至ARM；ARM用于根据原始测量数据，得到掩星探测结果，本发明专利技术实施例采用高性能SOC芯片以及其上搭载的FPGA+ARM架构，实现探测系统小型化、高集成、标准化以及低成本设计，适用于多种体积的浮空器，提高空间资源利用率。

【技术实现步骤摘要】
适用于浮空器的掩星探测系统及方法
本专利技术实施例涉及空间探测技术，尤其涉及一种适用于浮空器的掩星探测系统及方法。
技术介绍
随着全球导航卫星系统(GlobalNavigationSatelliteSystem，GNSS)的日臻完善，GNSS遥感技术应运而生，并得到了长足的发展。GNSS遥感技术是利用无线电波在地球大气中传播，反射后的信号幅度、相位等物理量的变化，来反演地球大气等气象要素。在GNSS掩星事件过程中，穿过地球大气剖面的GNSS导航信号由于受到大气层水汽密度等影响而发生传播特性的变化，通过对GNSS掩星观测数据的幅度与相位延迟信息进行处理，可以反演得到0km～60km高度的中性大气温湿压廓线以及90km～卫星高度的电离层电子密度廓线。运用GNSS掩星探测技术可实现地球大气层探测，具有高精度、高垂直分辨率、长期稳定、全球覆盖、全天候探测等优势，其探测资料对数值天气预报、气候与全球变化研究、临近空间环境监测与研究等具有重要的科学意义。自1995年美国的GPS/MET掩星计划成功实施以来，多个国家竞相发展自己的掩星计划，目前已实施的掩星计划有20多个，如COSMIC、CHAMP本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于浮空器的掩星探测系统，其特征在于，包括：定位天线、掩星接收天线、射频处理装置和掩星处理装置；所述射频处理装置，用于获取定位天线和掩星接收天线接收到的全球导航卫星系统GNSS信号，并对所述GNSS信号进行中频处理，得到数字中频信号；所述掩星处理装置包括系统级芯片SOC，所述SOC搭载现场可编程门阵列FPGA和高级精简指令集机器ARM；所述FPGA，用于根据数字中频信号得到原始测量数据，并将原始测量数据输入至ARM；所述ARM，用于根据所述原始测量数据，得到掩星探测结果。

【技术特征摘要】
1.一种适用于浮空器的掩星探测系统，其特征在于，包括：定位天线、掩星接收天线、射频处理装置和掩星处理装置；所述射频处理装置，用于获取定位天线和掩星接收天线接收到的全球导航卫星系统GNSS信号，并对所述GNSS信号进行中频处理，得到数字中频信号；所述掩星处理装置包括系统级芯片SOC，所述SOC搭载现场可编程门阵列FPGA和高级精简指令集机器ARM；所述FPGA，用于根据数字中频信号得到原始测量数据，并将原始测量数据输入至ARM；所述ARM，用于根据所述原始测量数据，得到掩星探测结果。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述掩星处理装置和所述射频处理装置设置在板卡上，所述板卡的尺寸与所载浮空器的横截面尺寸之差在预设范围内；所述浮空器的横截面尺寸、掩星处理装置和射频处理装置的总尺寸，以及板卡的尺寸均小于尺寸阈值；所载浮空器包括系留气球和飞艇。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述原始测量数据包括导航卫星星号、载波、伪距和信噪比。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数字中频信号包括多个频率不同的信号；所述FPGA包括数字相关器，用于对数字中频信号进行混频与数字相关运算，得到原始测量数据。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述FPGA包括数字相关器，用于捕获并跟踪所述数字中频信号，并对所述数字中频信号进行混频与数字相关运算，得到通道相关累加量，将通道相关累加...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昌兴，郭启云，杨荣康，黄满义，王鹏程，张春泽，
申请(专利权)人：中国气象局气象探测中心，天津讯联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11