袁国良，张卫峰，卫豪杰

(上海海事大学，上海 201306)



基于GNSS-R的反演海面风速技术的研究

袁国良，张卫峰，卫豪杰

(上海海事大学，上海 201306)

对利用全球导航定位系统的海洋反射信号(GNSS-R)反演海面风速的方法进行了研究。GNSS-R技术作为一种新型的、低成本的海洋微波遥感测风技术，与其他测风技术相辅相成，弥补了某些测风手段的不足。文中还讨论了散射信号相关功率模型中的散射截面、多普勒区、等延时区、天线覆盖区四部分函数的定义和性质。使用Elfouhaily海浪谱模型，数值模拟了机载高度下散射信号相关功率的理论波形，在此基础上，又结合机载高度下获得的实测数据反演得到海面风速，反演得到的风速的均值与试验时浮标数据所对应的风速的均值比较相差1.4 m/s，误差在可接受的范围内，反演得到的风速与浮标数据相一致。

GNSS-R；海面风速；反演

0 引言

GNSS-R可以用于反演海面风速、海面测高、海冰的探测、海洋盐度的探测、土壤湿度的探测等。GNSS-R的技术特点是利用反射的导航卫星伪随机测距码信号或者载波信号，提取目标反射面特征，对于海面风场及移动目标探测等应用，其工作模型为收发分置的双基雷达模式，与传统的后向散射单基工作模式的卫星散射计和雷达高度计相比，其特点和优势集中体现为：(1)不用发射机，利用全球共享的GNSS星座为多元微波信号反射源；(2)大量的信号源，不仅利用目前已有的24颗GPS卫星，还有Galileo卫星、GLONASS卫星、中国北斗卫星系统等；(3)采用扩频通信技术带来的增益使得导航卫星反射信号接收机可以接收到低于背景噪声的微弱信号；……