一种星载掩星海反一体化探测方法及系统与流程

本申请属于掩星海反探测，尤其涉及一种星载掩星海反一体化探测方法及系统。

背景技术：

1、现有gnss-ro掩星气象卫星星座主要以探测全球中性大气层、电离层等数据产品为主要目的，同样应用gnss导航信号进行全球遥感测量的还有gnss-r海洋反射技术，以海面风场、海冰识别、土壤湿度等为主要数据产品。

2、星载gnss探测载荷多独立选择搭载掩星或海反接收机建立全球掩星气象卫星星座，二者虽然均利用不同传播路径的gnss信号进行相关探测，但业内目前还未有成熟、可靠的载荷平台将gnss-r和gnss-ro两种技术融合，以高效探测并实时处理出掩星及海反数据产品，更无法实时利用掩星和海反反演的数据产品互相改进。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请旨在提出一种星载掩星海反一体化探测方法及系统，以解决高效探测并实时处理出掩星及海反数据产品的问题。

2、为达到上述目的，本申请的技术方案是这样实现的：

3、第一方面，本申请提供了一种星载掩星海反一体化探测方法，其特征在于，包括：

4、对接收到的射频信号进行信号预处理，以得到数字中频信号，其中，所述射频信号包括直达信号、前向掩星信号、后向掩星信号和反射信号；

5、捕获直达信号并进行环路跟踪，对跟踪的直达信号进行导航信号处理，根据处理后的结果，并基于预报算法分别开展下一秒的掩星预报和海反预报；

6、响应于进行掩星预报，根据掩星的模型伪距和模型多普勒生成预报的掩星本地阵列信号，将掩星本地阵列信号和掩星数字中频信号进行开、闭环掩星信号处理，以生成掩星观测信息；

7、响应于进行海反预报，根据海反的模型伪距和模型多普勒生成预报的海反本地阵列信号，将海反本地阵列信号和反射数字中频信号进行海反信号处理，以生成海反观测信息；

8、将所述掩星观测信息、所述海反观测信息与导航信号处理过程中得到的leo卫星的实时轨道和钟差进行反演，得到掩星数据产品和海反数据产品；

9、根据所述掩星数据产品和所述海反数据产品对直达信号观测、掩星及海反预报和观测进行修正改进。

10、第二方面，基于同一发明构思，本申请还提供了一种星载掩星海反一体化探测系统，包括相连接的射频前端模块、fpga模块、arm基带处理模块、星上处理单元和接口处理模块；

11、所述射频前端模块被配置为对接收到的四路射频信号进行信号预处理，以得到四路数字中频信号，并将信号传输至所述fpga模块，其中，所述射频信号包括直达信号、前向掩星信号、后向掩星信号和反射信号；

12、所述fpga模块被配置为捕获直达信号，对掩星信号的开环、闭环信号处理以及反射信号的ddm阵列数据生成；

13、所述arm基带处理模块被配置为完成捕获调度、信号跟踪、电文同步和解码、定位解算、掩星及海反预报和对掩星开闭环及海反阵列的环路控制；

14、所述星上处理单元被配置为接收arm基带处理模块传输的原始探测数据进行实时定轨和掩星及海反反演处理；

15、所述接口处理模块被配置为将反演一体化数据产品及原始观测数据下传至地面。

16、相对于现有技术，本申请所述的一种星载掩星海反一体化探测方法及系统具有以下有益效果：

17、本申请所述的一种星载掩星海反一体化探测方法及系统，将掩星和海反二者的探测需求充分考虑并进行综合设计，相关模块高效复用，并引入星上处理单元，对原始探测数据进行实时反演得到相关数据产品，达到单一载荷实时且多方面探测的目的，同时掩星和海反反演的结果互为利用，互相改进，为掩星和海反探测提供了新思想。

技术特征：

1.一种星载掩星海反一体化探测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述捕获直达信号并进行环路跟踪，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对跟踪的直达信号进行导航信号处理，根据处理后的结果，并基于预报算法分别开展下一秒的掩星预报和海反预报，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述响应于进行掩星预报，根据掩星的模型伪距和模型多普勒生成预报的掩星本地阵列信号，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将掩星本地阵列信号和掩星数字中频信号进行开、闭环掩星信号处理，以生成掩星观测信息，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述响应于进行海反预报，根据海反的模型伪距和模型多普勒生成预报的海反本地阵列信号，将海反本地阵列信号和反射数字中频信号进行海反信号处理，以生成海反观测信息，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述掩星观测信息、所述海反观测信息与导航信号处理过程中得到的leo卫星的实时轨道和钟差进行反演，得到掩星数据产品和海反数据产品，包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述掩星数据产品和所述海反数据产品对直达信号观测、掩星及海反预报和观测进行修正改进，包括：

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

10.一种星载掩星海反一体化探测系统，其特征在于：

技术总结本申请提供了一种星载掩星海反一体化探测方法及系统，对接收到的射频信号进行信号预处理，以得到数字中频信号；捕获直达信号并进行环路跟踪，对跟踪的直达信号进行导航信号处理，根据处理后的结果，并基于预报算法分别开展下一秒的掩星预报和海反预报；响应于进行掩星预报，以生成掩星观测信息；响应于进行海反预报，以生成海反观测信息；将掩星观测信息、海反观测信息与导航信号处理过程中得到的LEO卫星的实时轨道和钟差进行反演，得到掩星数据产品和海反数据产品。本申请高效率地实现了掩星和海反一体化实时探测，并实时反演得到掩星数据产品和海反数据产品，满足了不同用户的需求。技术研发人员：李峰辉,哈琳,李兴国,孟宪乐,王彦皓,王鹏程,高万里受保护的技术使用者：天津云遥宇航科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/26