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基于测量型GNSS接收机的海面风速测量方法技术

技术编号:30640455 阅读:25 留言:0更新日期:2021-11-04 00:35
本发明专利技术公开了一种基于测量型GNSS接收机的海面风速测量方法,包括步骤:(1)选定方位角和高度角范围;(2)利用二次拟合方法剔除信噪比序列的趋势项;(3)建立影响截至高度角的参数与风速之间的关系;(4)建立截至高度角变化量与风速之间的关系;(5)利用小波分析处理残余信噪比序列,捕捉信噪比的多径消失的截至高度角参数;(6)根据小波谱图进行数据检查,剔除质量较差的参数;(7)计算截至高度角变化量;(8)根据截至高度角变化量推算风速。本发明专利技术能够实现全自动、小成本、长期连续、有稳定框架支持的海面风速监测性能;利用现有的布设在岸边或海洋中的GNSS连续跟踪站,无需额外投入,就能完成测风工作。能完成测风工作。能完成测风工作。

【技术实现步骤摘要】
基于测量型GNSS接收机的海面风速测量方法


[0001]本专利技术涉及海面风速测量方法,尤其涉及一种基于测量型GNSS接收机的海面风速测量方法。

技术介绍

[0002]海面风速的测量对于海洋环境数值预报、海洋灾害监测、海气相互作用、气象预报、气候研究等都具有重要意义。常规的海面风速资料主要通过船舶、海上浮标、沿岸和岛屿气象台站来测量获得,资料受限于站点数量。除了常规测量,卫星遥感技术起到了重要补充作用—微波散射计、高度计、SAR等,然而遥感测风具有精度不高、重返周期长、无法获得近岸风速信息等缺点。
[0003]随着全球导航卫星系统(Global navigation satellite systems,GNSS)的不断发展,过去被认为是误差源的多路径效应,已经被证实可以用来监测反射面物理参数。GNSS接收机在捕获信号过程中,除了直射信号,也会捕获到反射信号。不同的反射面会造成不同的反射信号,根据反射信号特性可以反推反射面的物理特性。目前,基于测量型GNSS接收机,已经实现了对水位、雪深、植被指数、土壤湿度等相关参数的监测。而基于特制的双本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于测量型GNSS接收机的海面风速测量方法,其特征在于,包括步骤:(1)根据接收天线周围的环境状态,选定方位角和高度角范围;(2)利用二次拟合方法剔除信噪比序列的趋势项;(3)建立影响截至高度角的参数与风速之间的关系;(4)确定影响截止高度角变化的因素,建立截至高度角变化量与风速之间的关系;(5)利用小波分析处理残余信噪比序列,获得截至高度角;(6)根据小波谱图进行信噪比数据检查,选取可用信噪比序列;(7)计算截至高度角变化量;(8)根据步骤(7)中得到的截至高度角变化量推算风速。2.根据权利要求1所述的基于测量型GNSS接收机的海面风速测量方法,其特征在于,步骤(1)中,根据接收机天线周围的环境状态选择高度角和方位角区间,确保区间内的信号反射区是海面。3.根据权利要求1所述的基于测量型GNSS接收机的海面风速测量方法,其特征在于,步骤(2)中,利用二次拟合方法获取信噪比序列的趋势项,并从中剔除趋势项;在不考虑噪声的情况下,剔除趋势项后的残余项为:其中,h为反射面到天线相位中心的高度;λ为信号波长;k=2π/λ;d是衰减因子;e为高度角,Amp为振幅。4.根据权利要求1所述的基于测量型GNSS接收机的海面风速测量方法,其特征在于,步骤(3)中,根据截至高度角e
cutoff
与海面粗糙度σ
h
相关,建立关系式为:其中,T是反射表面的相关长度;i表示第i个散射分量;A为散射区域面积;θ
d
是入射角,θ
r
是反射角;G(e
cutoff

h
)表示与截至高度角e
cutoff
、海面粗糙度σ
h
相关的函数表达式;当e<e
cutoff

【专利技术属性】
技术研发人员:王笑蕾何秀凤车文越陈殊
申请(专利权)人:河海大学
类型:发明
国别省市:

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