【技术实现步骤摘要】
一种星载超小型GNSS掩星探测仪
[0001]本专利技术属于空间探测仪器领域，具体涉及一种星载超小型GNSS掩星探测仪。
技术介绍
[0002]星载超小型GNSS掩星探测仪通过低轨卫星接收来自GNSS卫星发射的GNSS掩星信号。GNSS掩星信号穿过大气和电离层，会产生附加的相位延迟，探测仪从接收到的GNSS掩星信号中提取出由中性大气和电离层影响附加的延迟量，再通过反演理论处理得到大气的折射率、温度、压力、湿度等大气物理参数剖面以及电离层电子密度廓线和电子总含量(TEC)等信息；
[0003]星载超小型GNSS掩星探测仪接收到的GNSS卫星数量越多，反演出的廓线数量也越多，对数值天气预报的贡献就越大，应用前景就越好，但是，现有的星载GNSS掩星探测仪受自身结构和功耗的局限性设计，尺寸大、功耗高，很难实现多颗卫星组网，同时，目前在轨掩星探测仪受其接收通道带宽的限制，只能接收GPS和BD导航系统所发射的信号，而无法实现多个GNSS系统的兼容，特别是针对Galileo系统及GLONASS系统之间的兼容问题。
专利技术...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种星载超小型GNSS掩星探测仪，其特征在于，所述探测仪包括：天线单元、射频放大滤波单元、射频处理单元和基带处理单元；所述天线单元，采用双天线设计，用于探测并接收GPS、BDS、Galileo及GLONASS卫星导航系统发射的直射信号；所述射频放大滤波单元，用于将所述天线单元接收的信号进行放大、射频滤波和功率分配处理后，将生成的射频信号输入到所述射频处理单元；所述射频处理单元，采用零中频和IQ正交设计架构，用于对所述射频放大滤波单元处理后的射频信号进行下变频、中频放大、中频滤波和AD采样处理，然后将处理后的数字信号输入所述基带处理单元；所述基带处理单元，用于通过接收射频处理单元发送的数字信号进行GNSS卫星捕获和跟踪，并利用跟踪后的信号计算获得卫星位置及速度信息、GNSS掩星信号的载波相位和幅度。2.根据权利要求1所述的星载超小型GNSS掩星探测仪，其特征在于，所述天线单元包括：定位天线和掩星天线；所述定位天线包括前向定位天线和后向定位天线；所述掩星天线包括前向掩星天线和后向掩星天线；所述前向定位天线探测并接收来自卫星运行方向GNSS卫星发射的导航定位信号；所述后向定位天线探测并接收来自卫星运行反方向GNSS卫星发射的导航定位信号；所述前向掩星天线探测并接收来自卫星运行方向GNSS卫星发射的穿过大气和电离层的掩星信号；所述后向掩星天线探测并接收来自卫星运行反方向GNSS卫星发射的穿过大气和电离层的掩星信号。3.根据权利要求2所述的星载超小型GNSS掩星探测仪，其特征在于，所述后向定位天线与所述前向定位天线结构设计相同；所述前向定位天线保证卫星飞行方向的半球视场，所述后向定位天线保证卫星飞行反方向的半球视场，两个天线共同保证上半空间半球形的视场范围。4.根据权利要求3所述的星载超小型GNSS掩星探测仪，其特征在于，所述定位天线采用空气腔式三层多馈设计，包括：屏蔽腔、馈电网络、第一辐射片、第二辐射片、第三辐射片、馈电探针、支撑柱、短路钉和折叠墙；所述馈电网络安装在屏蔽腔里，位于天线底部；所述屏蔽腔上部从下往上依次放置第一辐射片、第二辐射片和第三辐射片；所述支撑柱用于固定三种辐射片；所述馈电探针连接第二辐射片和馈电网络；所述短路钉连接第三辐射片和馈电网络；所述折叠墙位于辐射片四周。5.根据权利要求4所述的星载超小型GNSS掩星探测仪，其特征在于，所述馈电网络采用威尔金斯功分器与移相器相结合设计；所述馈电网络采用微带线实现，微带线印刷在介质板上，微带线曲折盘绕在所述馈电探针周围；
所述馈电网络通过所述馈电探针对所述第二辐射片进行馈电；所述馈电探针展宽3dB轴比角度，位于所述第二辐射片的中心。6.根据权利要求5所述的星载超小型GNSS掩星探测仪，其特征在于，所述第一辐射片、所述第二辐射片和所述第三辐射片为圆形结构，中间使用支撑柱连接；所述第一辐射片位于底层，为低频谐振片；低频谐振片覆盖GLONASS L2、GPS L2、BDS B2和Galileo E5频段；高频谐振时，低频谐振片作为金属地；所述第二辐射片位于中间层，为高频谐振片；高频谐振片覆盖GLONASS L1、GPS L1、BDS B1和Galileo E1频段；低频谐振时，高频谐振片作为金属地；所述第二辐射...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘成，孙越强，杜起飞，白伟华，蔡跃荣，王先毅，柳聪亮，曹光伟，李伟，张浩，乔灏，王卓炎，李福，吴春俊，王冬伟，张璐璐，程双双，仇通胜，胡鹏，谭广远，夏俊明，尹聪，黄飞雄，
申请(专利权)人：极诺星空北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。