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基于地基GNSS掩星信号的低空大气波导监测

王红光 张利军 王倩南 韩杰

王红光, 张利军, 王倩南, 韩杰. 基于地基GNSS掩星信号的低空大气波导监测[J]. 全球定位系统, 2023, 48(3): 39-43. doi: 10.12265/j.gnss.2023046
引用本文: 王红光, 张利军, 王倩南, 韩杰. 基于地基GNSS掩星信号的低空大气波导监测[J]. 全球定位系统, 2023, 48(3): 39-43. doi: 10.12265/j.gnss.2023046
WANG Hongguang, ZHANG Lijun, WANG Qiannan, HAN Jie. Lower atmospheric duct monitoring based on ground-based GNSS occultation signal[J]. GNSS World of China, 2023, 48(3): 39-43. doi: 10.12265/j.gnss.2023046
Citation: WANG Hongguang, ZHANG Lijun, WANG Qiannan, HAN Jie. Lower atmospheric duct monitoring based on ground-based GNSS occultation signal[J]. GNSS World of China, 2023, 48(3): 39-43. doi: 10.12265/j.gnss.2023046

基于地基GNSS掩星信号的低空大气波导监测

doi: 10.12265/j.gnss.2023046
基金项目: 国家自然科学基金(42076195)
详细信息
    作者简介:

    王红光:(1980—),男,博士,研究员,研究方向为对流层大气波导等电波传播及其应用技术

    张利军:(1982—),男,硕士,高级工程师,研究方向为对流层电波传播

    王倩南:(1992—),女,硕士,工程师,研究方向为对流层大气波导、外辐射源信号应用技术等

    通讯作者:

    王红光 E-mail: wanghg22s@163.com

  • 中图分类号: P228.4

Lower atmospheric duct monitoring based on ground-based GNSS occultation signal

  • 摘要: 大气波导对超短波及以上频段无线电波传播影响显著,为解决海上大气波导参数实时获取问题,提出从地基接收全球卫星导航系统(GNSS)掩星过程的接收信号中提取海上低空大气波导环境信息. 采用抛物方程方法实现由大气波导参数预测地基GNSS掩星信号接收功率的正演模型. 通过遗传算法结合正演模型、参数化的大气波导模型和目标函数,实现根据GNSS掩星信号接收功率得到大气波导参数的反演算法. 仿真模拟了标准折射、表面波导和悬空波导环境对近地面接收GNSS掩星信号的影响. 通过试验获得不同折射环境下北斗卫星导航系统(BDS)、GLONASS、GPS实测掩星信号,并利用实测GNSS掩星信号进行了低空大气波导的反演. 结果表明:所采用的方法能够有效的监测反演海上低空大气波导,且具有无源被动遥感的特点.

     

  • 图  1  修正折射率仿真剖面

    图  2  GNSS信号接收功率仿真计算结果

    图  3  2017年11月8日正常大气折射条件下的接收数据

    图  4  2017年9月24日大气波导条件下接收BDS数据

    图  5  2017年10月9日大气波导条件下接收GLONASS数据

    图  6  2017年9月9日大气波导条件下接收GPS数据

    图  7  2017年9月9日反演剖面与探空剖面

    图  8  反演剖面计算信号与实测信号

    表  1  低空大气波导反演参数

    波导参数单位搜索边界反演结果
    最小值最大值
    c1M 单位/m−10.40.066
    zthickm0500434.6
    zbm01500101.8
    MdM 单位05029.3
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  • 收稿日期:  2023-03-15

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