杨明华,曹云昌

(1.成都信息工程学院,四川 成都 610225;2.中国气象局,北京 100081)

0 引 言

全球导航卫星系统(GNSS),它包括全球所有的卫星系统,如:美国的GPS、俄罗斯的Glonass、欧洲的Galileo、中国的北斗导航卫星系统、日本的QZSS等。这些导航卫星系统最初主要利用卫星发射的电磁波穿过大气层并与目标物相作用实现对目标物的跟踪、定位、测速或授时等功能。导航卫星反射信号(GNSS-R)被提出之后,GNSS有了更广泛的时域波形的应用,研究人员发现反射信号的频率、幅度、相位、波形、极化特性等参量的变化反映了反射面的特性。国内外机构均开始了基于电磁波传播理论的GNSS-R遥感技术的研究。目前,海冰检测主要以微波遥感为主,可见光与红外遥感为辅,对海冰监测的数据主要来自NOAA(AVHRR)卫星、SAR、ERS-1等平台,但信号源单一、对反射信号的接收较为复杂,遥感成本增加[1]。GNSS-R技术则利用广泛的卫星资源,大范围地接收海面反射信号,克服了传统遥感方法的不足。GNSS-R技术主要应用于海洋探测,表现为两个方面:1)基于卫星直射信号与反射信号之间的延迟,反演海面高度、有效波高、海冰厚度; 2)利用GNSS信号的散射来探测海面风场、海面粗糙度、海水盐度。这一技术还可以应用于土壤湿度等陆面信息遥感[2]。因此,GNSS-R成为遥感研究领域的热门技术,具有广泛的应用前景。

1 实验概述

本次实验于2014年1月16日在天津汉沽展开。天线架较低,固定在开阔无遮挡且离海面较近的一个平台上,实验环境如图1所示。接收机采用4通道的差分接收机,1通道连接天顶指向的右旋圆极化天线接收直射信号,其余3个通道分别连接水平倾斜的圆极化和线极化天线来接收不同极化类型的反射信号。……