【技术实现步骤摘要】
本申请涉及掩星探测，尤其涉及一种掩星数据处理方法及系统。
技术介绍
1、掩星探测技术被认为是当前大气探测中最具有潜力的手段之一，可以全天候提供全球均匀分布的中性大气和电离层信息，具有高垂直分辨率、长期稳定、无需定标、全球覆盖、全天候等优势，其探测资料在电离层环境监测与预报、提高数值天气预报精度、提升台风预报能力、临近空间环境监测、航空气象等方面具有重大应用潜力和前景。
2、gnss（global navigation satellite system，全球卫星导航系统）掩星探测是导航卫星上发射的信号穿过电离层和大气层后，频率、相位及幅度会发生变化，通过这种变化进行反演计算，可以得出大气温度、湿度气压及电离层电子密度等信息，弥补传统气象观测手段的不足。目前数据产品的获取是通过将搭载gnss掩星接收机的低轨卫星，发射到固定轨道，进行原始掩星数据的观测，然后存储到卫星的固存。当卫星经过地面站时将原始观测数据进行下传，地面站利用原始观测数据进行反演计算，得到大气温度、湿度、气压及电子密度等信息。由于原始观测数据量较大，需要卫星端较大的固存先进行存储。同时需要较大的下行带宽，进行数据的下传，不利于搭载低成本、小体积的微纳卫星进行批量快速部署。此外由于反演计算要等到数据下传以后，才能进行，时效性也相对较低。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种掩星数据处理方法及系统，以解决相关技术中卫星端需要较大固存，同时需要较大的下行带宽，进行数据的下传，数据下传之后才能进行反演计算时效性较低
2、为了解决上述技术问题，本申请实施例是这样实现的：
3、第一方面，本申请实施例提供了一种掩星数据处理方法，应用于gnss掩星接收机，所述方法包括：
4、接收gnss的掩星定位信号；
5、对所述掩星定位信号进行预处理，得到预处理掩星信号；
6、对所述预处理掩星信号进行信号解算处理，得到原始观测数据；
7、对所述原始观测数据进行反演计算，得到反演产品数据；
8、将所述反演产品数据发送至搭载所述gnss掩星接收机的卫星平台，以使所述卫星平台在经过地面测控站时，将所述反演产品数据下传至所述地面测控站。
9、可选地，所述gnss掩星接收机包括：基带处理单元，所述基带处理单元包括：核心处理器，所述核心处理器包括：可编程逻辑单元和双核处理单元，所述双核处理单元包括：第一内核和第二内核，
10、所述对所述预处理掩星信号进行信号解算处理，得到原始观测数据，包括：
11、调用所述可编程逻辑单元，接收射频前端发送的所述预处理掩星信号，并基于预设处理方式对所述预处理掩星信号进行处理，得到处理掩星信号，所述预设处理方式包括：位同步处理方式和帧同步处理方式；
12、调用所述第一内核读取所述处理掩星信号，并对所述处理掩星信号进行信号解算处理，得到所述原始观测数据。
13、可选地，所述基带处理单元还包括：双倍速率同步动态随机存储器，
14、在所述调用所述第一内核读取所述处理掩星信号，并对所述处理掩星信号进行信号解算处理，得到所述原始观测数据之后，还包括：
15、将所述原始观测数据存储于所述双倍速率同步动态随机存储器内；
16、生成所述原始观测数据对应的第一中断信号，并将所述第一中断信号发送至所述第二内核。
17、可选地，所述对所述原始观测数据进行反演计算，得到反演产品数据，包括：
18、响应于所述第二内核接收到所述第一中断信号，从所述双倍速率同步动态随机存储器内读取所述原始观测数据；
19、对所述原始观测数据进行反演计算，得到反演产品数据。
20、可选地，所述将所述反演产品数据发送至搭载所述gnss掩星接收机的卫星平台，包括：
21、调用所述第二内核将所述反演产品数据发送至所述可编程逻辑单元；
22、调用所述可编程逻辑单元将所述反演产品数据发送至所述卫星平台。
23、可选地，所述调用所述第一内核读取所述处理掩星信号，并对所述处理掩星信号进行信号解算处理，得到所述原始观测数据，包括：
24、响应于所述第一内核接收到所述可编程逻辑单元发送的第二中断信号，读取缓存于所述可编程逻辑单元内的预设存储空间内的所述处理掩星信号；
25、对所述处理掩星信号进行信号解算处理，得到所述原始观测数据。
26、可选地，所述第一内核中运行有裸机应用程序，所述第二内核中运行有linux系统程序。
27、可选地，在所述接收gnss的掩星定位信号之前，还包括：
28、获取预先编写的一级引导程序、可编程逻辑单元的程序、bootloader程序、第一内核的系统程序和第二内核的裸机应用程序；
29、将所述一级引导程序、所述可编程逻辑单元的程序、所述bootloader程序、所述系统程序和所述裸机应用程序存储至所述gnss掩星接收机的nand-flash存储器内。
30、可选地，在所述接收gnss的掩星定位信号之前，还包括：
31、响应于所述gnss掩星接收机的加电操作，加载所述一级引导程序至所述核心处理器的内部随机存取存储器内；
32、运行所述一级引导程序，通过所述一级引导程序加载所述可编程逻辑单元的程序，以使所述可编程逻辑单元进入工作状态；
33、通过所述一级引导程序加载所述bootloader程序至双倍速率同步动态随机存储器内；
34、控制所述一级引导程序退出，并通过所述bootloader程序加载所述系统程序至所述双倍速率同步动态随机存储器内，以使所述第一内核进入工作状态；
35、通过所述bootloader程序加载所述裸机应用程序至所述双倍速率同步动态随机存储器内，以使所述第二内核进入工作状态。
36、可选地，所述双倍速率同步动态随机存储器的存储空间包括：第一存储空间、第二存储空间和第三存储空间，其中，
37、所述第一存储空间为所述裸机应用程序的运行空间；
38、所述第二存储空间为所述系统程序的运行空间；
39、所述第三存储空间为所述第一内核与所述第二内核的数据交互空间。
40、可选地，所述gnss掩星接收机包括：天线单元和射频前端，
41、所述对所述掩星定位信号进行预处理，得到预处理掩星信号，包括：
42、调用所述射频前端获取所述天线单元接收的所述掩星定位信号；
43、基于预设预处理方式对所述掩星定位信号进行预处理，得到预处理掩星信号；
44、所述预设预处理方式包括：信号放大处理方式、滤波处理方式、混频处理方式、ad转换处理方式中的至少一种。
45、第二方面，本申请实施例提供了一种掩星数据处理系统，所述掩星数据处理系统包括：gnss掩星接收机、gnss、搭载所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种掩星数据处理方法，其特征在于，应用于GNSS掩星接收机，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述GNSS掩星接收机包括：基带处理单元，所述基带处理单元包括：核心处理器，所述核心处理器包括：可编程逻辑单元和双核处理单元，所述双核处理单元包括：第一内核和第二内核，
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基带处理单元还包括：双倍速率同步动态随机存储器，
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述原始观测数据进行反演计算，得到反演产品数据，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将所述反演产品数据发送至搭载所述GNSS掩星接收机的卫星平台，包括：
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述调用所述第一内核读取所述处理掩星信号，并对所述处理掩星信号进行信号解算处理，得到所述原始观测数据，包括：
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一内核中运行有裸机应用程序，所述第二内核中运行有Linux系统程序。
8.根据权利要求2所述的方法，其
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述接收GNSS的掩星定位信号之前，还包括：
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述双倍速率同步动态随机存储器的存储空间包括：第一存储空间、第二存储空间和第三存储空间，其中，
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述GNSS掩星接收机包括：天线单元和射频前端，
12.一种掩星数据处理系统，其特征在于，所述掩星数据处理系统包括：GNSS掩星接收机、GNSS、搭载所述GNSS掩星接收机的卫星平台和地面测控站，其中，
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述GNSS掩星接收机包括：基带处理单元，所述基带处理单元包括：核心处理器，所述核心处理器包括：可编程逻辑单元和双核处理单元，其中，
14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述双核处理单元包括：第一内核和第二内核，其中，
15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述基带处理单元还包括：双倍速率同步动态随机存储器，
16.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述第一内核中运行有裸机应用程序，所述第二内核中运行有Linux系统程序。
17.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述GNSS掩星接收机还包括：天线单元和射频前端，所述天线单元与所述射频前端通信连接，所述射频前端与所述基带处理单元通信连接，
18.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述第二内核通过AXI总线与所述可编程逻辑单元通信连接，以将所述反演产品数据发送至所述可编程逻辑单元，并由所述可编程逻辑单元将所述反演产品数据发送至所述卫星平台。
19.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述基带处理单元通过LVDS接口与搭载所述GNSS掩星接收机的卫星平台通信连接，以通过所述LVDS接口向所述卫星平台发送所述反演产品数据。
20.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述基带处理单元通过CAN接口与搭载所述GNSS掩星接收机的卫星平台通信连接，以与搭载所述GNSS掩星接收机的卫星平台进行指令、遥测交互。
...【技术特征摘要】
1.一种掩星数据处理方法，其特征在于，应用于gnss掩星接收机，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述gnss掩星接收机包括：基带处理单元，所述基带处理单元包括：核心处理器，所述核心处理器包括：可编程逻辑单元和双核处理单元，所述双核处理单元包括：第一内核和第二内核，
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基带处理单元还包括：双倍速率同步动态随机存储器，
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述原始观测数据进行反演计算，得到反演产品数据，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将所述反演产品数据发送至搭载所述gnss掩星接收机的卫星平台，包括：
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述调用所述第一内核读取所述处理掩星信号，并对所述处理掩星信号进行信号解算处理，得到所述原始观测数据，包括：
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一内核中运行有裸机应用程序，所述第二内核中运行有linux系统程序。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述接收gnss的掩星定位信号之前，还包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述接收gnss的掩星定位信号之前，还包括：
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述双倍速率同步动态随机存储器的存储空间包括：第一存储空间、第二存储空间和第三存储空间，其中，
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述gnss掩星接收机包括：天线单元和射频前端，
12.一种掩星数据处理系统，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：乔颢，孙越强，杜起飞，蔡跃荣，王先毅，白伟华，王冬伟，李伟，曹光伟，刘成，李福，张浩，程双双，张璐璐，张鹏举，王卓炎，仇通胜，田羽森，夏俊明，柳聪亮，孟祥广，胡鹏，黄飞雄，谭广远，吴汝晗，尹聪，
申请(专利权)人：中国科学院国家空间科学中心，
类型：发明
国别省市：
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