【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及归一化双基雷达散射截面计算领域，具体而言，涉及一种基于gnss-r数据的归一化双基雷达散射截面计算方法。
技术介绍
1、目前，在相关技术中，海表面粗糙度作为海洋与大气相互作用的关键参数之一，对海洋气象预报、波浪模型构建、海洋能资源评估以及海洋环境监测等多个方面都具有重要意义。然而，由于海洋环境的复杂性和多变性，包括风浪、潮汐、海流、温度变化以及海底地形等多种因素的综合作用，使得海表面粗糙度的计算不够精确。
2、因此，找出一种提高海表面粗糙度的计算精度的方法显得尤为重要。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
2、为此，本专利技术的第一方面提出一种基于gnss-r数据的归一化双基雷达散射截面计算方法。
3、有鉴于此，本专利技术的第一方面提供了一种基于gnss-r数据的归一化双基雷达散射截面计算方法，其特征在于，获取通过gnss-r技术采集到的探测数据；对探测数据进行第一预处理，获取所需参数；将所需参数带入前向散射模型，对所需参数进行第二预处理，获取归一化双基雷达散射截面；通过归一化双基雷达散射截面获取第一速度值，第一速度值为海表面风速的数值；其中，所需参数包括时延多普勒图下的接收功率、总距离损耗、有效各向同性辐射功率、低轨卫星天线增益、位于镜面点预设距离内的位置的单元时延值和位于镜面点预设距离内的位置的单元多普勒频移值。
4、本专利技术提供了一种基于gnss-r数据的归一化双基雷
5、另外，本专利技术提供的上述技术方案中的基于gnss-r数据的归一化双基雷达散射截面计算方法还可以具有如下附加技术特征：
6、在本专利技术的一些技术方案中，可选地，对探测数据进行第一预处理，获取所需参数，包括：对探测数据进行提取，获取单元时延值、单元多普勒值；基于单元时延值和单元多普勒值，获取时延多普勒图下的接收功率。
7、在该技术方案中，对探测数据进行第一预处理，获取所需参数，包括对探测数据进行提取，获取单元时延值、单元多普勒值，并在这一基础上，基于单元时延值和单元多普勒频移值，获取时延多普勒图下的接收功率。其中，探测数据为时延多普勒图，进而基于单元时延值和单元多普勒频移值，从时延多普勒图上提取接收功率，接收功率与海表面粗糙度负相关，从而能够间接评估海表面粗糙度的变化，为后续检测海表面粗糙度打下基础。
8、在本专利技术的一些技术方案中，可选地，对探测数据进行第一预处理，获取所需参数，还包括：对探测数据进行提取，获取导航卫星坐标、低轨卫星坐标和镜面点坐标；根据导航卫星坐标和镜面点坐标，获取第一距离；根据低轨卫星坐标与镜面点坐标，获取第二距离；基于第一距离与第二距离，获取总距离损耗；其中，总距离损耗基于以下公式得到： ；其中，是总距离损耗，是第二距离，是第一距离。
9、在该技术方案中，本专利技术对探测数据进行提取，获取导航卫星坐标、低轨卫星坐标和镜面点坐标，并基于导航卫星坐标、低轨卫星坐标和镜面点坐标获取第一距离和第二距离，而后根据第一距离和第二距离计算总距离损耗。基于总距离损耗能够估测出信号发送过程中的影响，便于后续对海表面粗糙度的结果进行修正，提高检测的准确性，增强测量的准确性。
10、在本专利技术的一些技术方案中，可选地，导航卫星坐标、低轨卫星坐标和镜面点坐标均选取ecef坐标系定位，ecef坐标系为地心地固坐标系。
11、在该技术方案中，导航卫星坐标、低轨卫星坐标和镜面点坐标均选取ecef坐标系定位。其中，ecef（earth-centered, earth-fixed coordinate system，即地心地固坐标系）坐标系为地心地固直角坐标系，其原点为地球质心，x轴延伸通过本初子午线和赤道的交点，z轴延伸通过北极即与地球旋转轴重合，y轴完成右手坐标系，穿过赤道和90度经度。通过选取ecef坐标系，能够精确地表示导航卫星和地球表面上任意点的三维位置或低轨卫星和地球表面上任意点的三维位置，并且因为ecfc坐标是以地球质心为原点建立的坐标系，所以计算第一距离和第二距离会更加便利，简化了对数据的处理流程，提高了处理数据的效率。
12、在本专利技术的一些技术方案中，可选地，对探测数据进行第一预处理，获取所需参数，还包括：对探测数据进行提取，获取导航卫星发射功率和导航卫星天线增益；基于导航卫星发射功率和导航卫星天线增益，获取有效各向同性辐射功率。
13、在该技术方案中，对探测数据进行提取，获取导航卫星发射功率和导航卫星天线增益，并基于导航卫星发射功率和导航卫星天线增益，得到有效各向同性辐射功率，从而了解信号在空间中的传播能力和抗干扰能力，便于获取海表面粗糙度时对接收功率进行修正，提高获取数据的精确性。
14、在本专利技术的一些技术方案中，可选地，对探测数据进行第一预处理，获取所需参数，还包括：基于低轨卫星坐标和镜面点坐标，获取镜面点位于低轨卫星的方位角和镜面点位于低轨卫星的入射角；获取低轨卫星的天线增益方向图；将方位角与入射角导入低轨卫星的天线增益方向图中，获取低轨卫星天线增益。
15、在该技术方案中，基于低轨卫星坐标和镜面点坐标获取镜面点位于低轨卫星的方位角和入射角，并且获取低轨卫星的天线增益方向图，进而基于方位角与入射角导入获取到的低轨卫星的天线增益方向图中，从而获取低轨卫星天线增益。根据低轨卫星天线增益，可以了解接收功率的放大倍数，进而便于后续反演时进行步骤，能够显著减少误差，提高获取数据的精确性。
16、在本专利技术的一些技术方案中，可选地，基于低轨卫星坐标和镜面点坐标，获取镜面点位于低轨卫星的方位角和镜面点位于低轨卫星的入射角，包括：将低轨卫星坐标和镜面点坐标由ecef坐标转换为经纬度坐标，获取低轨卫星经纬度坐标和镜面点经纬度坐标；建立以镜面点为原点的站心坐标系；将低轨卫星经纬度坐标和镜面点经纬度坐标转换为站心坐标，获取低轨卫星站心坐标和镜面点站心坐标；基于低轨卫星站心坐标获取低轨卫星的高度和低轨卫星与镜面点之间的距本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于GNSS-R数据的归一化双基雷达散射截面计算方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的基于GNSS-R数据的归一化双基雷达散射截面计算方法，其特征在于，所述对所述探测数据进行第一预处理，获取所需参数，包括：
3.根据权利要求2所述的基于GNSS-R数据的归一化双基雷达散射截面计算方法，其特征在于，所述对所述探测数据进行第一预处理，获取所需参数，还包括：
4.根据权利要求3所述的基于GNSS-R数据的归一化双基雷达散射截面计算方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的基于GNSS-R数据的归一化双基雷达散射截面计算方法，其特征在于，所述对所述探测数据进行第一预处理，获取所需参数，还包括：
6.根据权利要求5所述的基于GNSS-R数据的归一化双基雷达散射截面计算方法，其特征在于，所述对所述探测数据进行第一预处理，获取所需参数，还包括：
7.根据权利要求6所述的基于GNSS-R数据的归一化双基雷达散射截面计算方法，其特征在于，所述基于所述低轨卫星坐标和所述镜面点坐标，获取镜面点位于低轨卫星的方位角和
8.根据权利要求7所述的基于GNSS-R数据的归一化双基雷达散射截面计算方法，其特征在于，所述将所述所需参数带入前向散射模型，对所述所需参数进行第二预处理，获取归一化双基雷达散射截面，包括：
9.根据权利要求8所述的基于GNSS-R数据的归一化双基雷达散射截面计算方法，其特征在于，所述基于所述单元时延值和所述单元多普勒频移值，获取有效散射面积，包括：
10.根据权利要求9所述的基于GNSS-R数据的归一化双基雷达散射截面计算方法，其特征在于，所述基于所述双基雷达散射截面和所述有效散射面积，获取所述归一化双基雷达散射截面，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于gnss-r数据的归一化双基雷达散射截面计算方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的基于gnss-r数据的归一化双基雷达散射截面计算方法，其特征在于，所述对所述探测数据进行第一预处理，获取所需参数，包括：
3.根据权利要求2所述的基于gnss-r数据的归一化双基雷达散射截面计算方法，其特征在于，所述对所述探测数据进行第一预处理，获取所需参数，还包括：
4.根据权利要求3所述的基于gnss-r数据的归一化双基雷达散射截面计算方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的基于gnss-r数据的归一化双基雷达散射截面计算方法，其特征在于，所述对所述探测数据进行第一预处理，获取所需参数，还包括：
6.根据权利要求5所述的基于gnss-r数据的归一化双基雷达散射截面计算方法，其特征在于，所述对所述探测数据进行第一预处理，获取所...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵裕慧，付乃锋，程艳，玛娜卓玛，张凯，赖海平，张小飞，刘春洋，褚玉滨，郭子涵，郭浩然，
申请(专利权)人：天津云遥宇航科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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