【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于大氣波導(dǎo)探測(cè)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于gnss掩星的臨海低空大氣波導(dǎo)多路徑處理方法。
技術(shù)介紹
1、監(jiān)測(cè)低空大氣波導(dǎo)有助于更準(zhǔn)確預(yù)測(cè)極端天氣事件、幫助雷達(dá)系統(tǒng)探測(cè)低空目標(biāo)、指導(dǎo)低空飛行器規(guī)避危險(xiǎn)區(qū)域，同時(shí)還可以優(yōu)化電子戰(zhàn)策略，增加氣象要素獲取能力和干擾能力，低空大氣波導(dǎo)發(fā)生的區(qū)域折射率隨高度的變化形成負(fù)梯度。臨海gnss掩星探測(cè)技術(shù)可獲取臨海方向的底仰角gnss掩星信號(hào)，通過(guò)數(shù)據(jù)處理提取gnss信號(hào)的延遲信息，處理得到大氣折射率參數(shù)，對(duì)折射率參數(shù)求取變化梯度進(jìn)而判斷大氣波導(dǎo)發(fā)生情況，對(duì)雷達(dá)探測(cè)、通信和導(dǎo)航具有重要工程應(yīng)用價(jià)值。
2、基于gnss掩星探測(cè)處理獲取低空大氣波導(dǎo)存在比較嚴(yán)重的多路徑效應(yīng)，多路徑效應(yīng)是gnss信號(hào)傳播中的常見(jiàn)干擾問(wèn)題，指衛(wèi)星信號(hào)經(jīng)地面、建筑物等反射后形成多個(gè)傳播路徑，導(dǎo)致接收機(jī)捕獲混合信號(hào)（直達(dá)波與反射波疊加），引發(fā)測(cè)距誤差與相位模糊。在低空大氣探測(cè)、城市導(dǎo)航等場(chǎng)景中尤為顯著，有效消除多路徑效應(yīng)影響十分關(guān)鍵。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本專利技術(shù)旨在提出一種基于gnss掩星的臨海低空大氣波導(dǎo)多路徑處理方法，以解決基于gnss掩星的低空大氣波導(dǎo)探測(cè)信號(hào)存在多路徑效應(yīng)的問(wèn)題。
2、為達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
3、一種基于gnss掩星的臨海低空大氣波導(dǎo)多路徑處理方法，包括以下步驟：
4、s1、讀取gnss觀測(cè)數(shù)據(jù)；
5、s2、計(jì)算gnss信號(hào)波導(dǎo)出射角；
7、s4、估算每個(gè)gnss掩星事件的多路徑；
8、s5、根據(jù)gnss信號(hào)波導(dǎo)出射角和衛(wèi)星號(hào)進(jìn)行多路徑建模；
9、s6、消除大氣波導(dǎo)多路徑影響。
10、進(jìn)一步的，在步驟s1中，讀取gnss觀測(cè)數(shù)據(jù)，包括：
11、s11、gnss信號(hào)接收設(shè)備接收到gnss信號(hào)并產(chǎn)生gnss觀測(cè)事件；
12、s12、獲得gnss觀測(cè)事件的時(shí)間序列、雙頻信噪比、雙頻載波相位和雙頻偽距信息。
13、進(jìn)一步的，在步驟s2中，計(jì)算gnss信號(hào)波導(dǎo)出射角，包括：
14、s21、定義gnss信號(hào)波導(dǎo)出射角為θ；
15、s22、利用gnss信號(hào)強(qiáng)度估算出增益大小g1；
16、s23、定義gnss天線增益方向圖，橫軸x為角度，縱軸y為增益大小，作y=g1平行于橫軸x的直線l，直線l與gnss天線增益方向圖相交于a、b兩點(diǎn)，經(jīng)過(guò)a點(diǎn)作橫軸x垂線與橫軸x相交于c點(diǎn)，經(jīng)過(guò)b點(diǎn)作橫軸x垂線與橫軸x相交于d點(diǎn)，c點(diǎn)、d點(diǎn)對(duì)應(yīng)的橫軸x值為gnss信號(hào)波導(dǎo)出射角θ的兩個(gè)估算數(shù)值。
17、進(jìn)一步的，在步驟s3中，提取臨海gnss掩星事件，包括：
18、s31、定義gnss掩星事件判斷閾值r：-2°~+2°；
19、s32、判斷gnss觀測(cè)事件是否為gnss掩星事件：如果gnss觀測(cè)事件的gnss信號(hào)波導(dǎo)出射角θ在掩星事件判斷閾值r范圍之內(nèi)，則判定為gnss掩星事件，否則，判定為非gnss掩星事件，不予處理。
20、進(jìn)一步的，在步驟s4中，估算每個(gè)gnss掩星事件的多路徑，包括：
21、s41、由公式(1)計(jì)算第一頻點(diǎn)上的多路徑數(shù)值m1；
22、s42、由公式(2)計(jì)算第二頻點(diǎn)上的多路徑數(shù)值m2；
23、(1)
24、(2)
25、式中，p1和p2分別為第一頻點(diǎn)和第二頻點(diǎn)上的偽距，l1和l2分別為第一頻點(diǎn)和第二頻點(diǎn)上的載波相位，γ1和γ2分別為第一頻點(diǎn)和第二頻點(diǎn)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)。
26、進(jìn)一步的，在步驟s5中，根據(jù)gnss信號(hào)波導(dǎo)出射角和衛(wèi)星號(hào)進(jìn)行多路徑建模，包括：
27、s51、基于步驟s2至步驟s5，構(gòu)建gnss衛(wèi)星號(hào)prn(i)和gnss信號(hào)波導(dǎo)出射角θ(i)與第一頻點(diǎn)多路徑信息m1(i)之間的關(guān)系，其中i=1,2,3，…，n，三者關(guān)系以多路徑建模表的形式存在，且數(shù)據(jù)測(cè)試過(guò)程不少于一周；
28、s52、基于步驟s2至步驟s5，構(gòu)建gnss衛(wèi)星號(hào)prn(i)和gnss信號(hào)波導(dǎo)出射角θ(i)與第二頻點(diǎn)多路徑信息m2(i)之間的關(guān)系，其中i=1,2,3，…，n，三者關(guān)系以多路徑建模表的形式存在，且數(shù)據(jù)測(cè)試過(guò)程不少于一周；
29、多路徑建模表的格式如下：
30、行為gnss衛(wèi)星號(hào)，列為gnss信號(hào)波導(dǎo)出射角θ，gnss信號(hào)波導(dǎo)出射角θ范圍為-2°~+2°，每間隔0.2°一個(gè)點(diǎn)；
31、gnss信號(hào)波導(dǎo)出射角θ四舍五入確定列位置。
32、進(jìn)一步的，在步驟s6中，消除大氣波導(dǎo)多路徑影響，包括：
33、s61、計(jì)算gnss掩星事件對(duì)應(yīng)的衛(wèi)星號(hào)和gnss信號(hào)波導(dǎo)出射角θ；
34、s62、通過(guò)查表從多路徑建模表中獲得第一頻點(diǎn)和第二頻點(diǎn)的多路徑數(shù)值；
35、s63、計(jì)算大氣波導(dǎo)過(guò)程中將第一頻點(diǎn)和第二頻點(diǎn)對(duì)應(yīng)的多路徑數(shù)值消除掉。
36、進(jìn)一步的，所述gnss信號(hào)接收設(shè)備包括gnss天線、gnss臨海低空掩星接收機(jī)以及相應(yīng)電源和線纜。
37、相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本專利技術(shù)所述的基于gnss掩星的臨海低空大氣波導(dǎo)多路徑處理方法具有以下優(yōu)勢(shì)：
38、優(yōu)化基于gnss掩星探測(cè)技術(shù)的低空大氣波導(dǎo)信號(hào)處理的多路徑效應(yīng)消除算法，減小多路徑效應(yīng)對(duì)信號(hào)延遲計(jì)算的影響，提高低空大氣波導(dǎo)計(jì)算的精度，提升其在雷達(dá)探測(cè)、通信和導(dǎo)航等方面的應(yīng)用效果。
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1.基于GNSS掩星的臨海低空大氣波導(dǎo)多路徑處理方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GNSS掩星的臨海低空大氣波導(dǎo)多路徑處理方法，其特征在于：在步驟S1中，讀取GNSS觀測(cè)數(shù)據(jù)，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GNSS掩星的臨海低空大氣波導(dǎo)多路徑處理方法，其特征在于：在步驟S2中，計(jì)算GNSS信號(hào)波導(dǎo)出射角，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GNSS掩星的臨海低空大氣波導(dǎo)多路徑處理方法，其特征在于：在步驟S3中，提取臨海GNSS掩星事件，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GNSS掩星的臨海低空大氣波導(dǎo)多路徑處理方法，其特征在于：在步驟S4中，估算每個(gè)GNSS掩星事件的多路徑，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GNSS掩星的臨海低空大氣波導(dǎo)多路徑處理方法，其特征在于：在步驟S5中，根據(jù)GNSS信號(hào)波導(dǎo)出射角和衛(wèi)星號(hào)進(jìn)行多路徑建模，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GNSS掩星的臨海低空大氣波導(dǎo)多路徑處理方法，其特征在于：在步驟S6中，消除大氣波導(dǎo)多路徑影響，包括：
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1.基于gnss掩星的臨海低空大氣波導(dǎo)多路徑處理方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于gnss掩星的臨海低空大氣波導(dǎo)多路徑處理方法，其特征在于：在步驟s1中，讀取gnss觀測(cè)數(shù)據(jù)，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于gnss掩星的臨海低空大氣波導(dǎo)多路徑處理方法，其特征在于：在步驟s2中，計(jì)算gnss信號(hào)波導(dǎo)出射角，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于gnss掩星的臨海低空大氣波導(dǎo)多路徑處理方法，其特征在于：在步驟s3中，提取臨海gnss掩星事件，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于gnss掩星的臨海低空大氣波...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：程艷，李峰輝，王鵬程，哈琳，郭瑞，李興國(guó)，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：天津云遙宇航科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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