一种星载相控阵GNSS-R海洋遥感相关处理装置

摘要

本发明提供了一种星载相控阵GNSS-R海洋遥感相关处理装置，其包括遥控遥测指令解析模块、互相关计算模块、几何关系计算与互相关控制模块；本发明提供的星载相控阵GNSS-R海洋遥感相关处理装置采用的选星策略可以实时地判断GNSS导航卫星是否在相控阵上视天线的可视范围内、能预测导航卫星的可视时长值，可根据不同的遥感应用要求选择对应的GNSS导航卫星，可见镜面反射点预测方法可以实时快速地预测镜面反射点轨迹，根据链路延迟、卫星运动速度来准确计算镜面反射点的实际位置。

主权项

一种星载相控阵GNSS‑R海洋遥感相关处理装置，其特征在于，包括遥控遥测指令解析模块、互相关计算模块、几何关系计算与互相关控制模块；所述相关处理装置接收GNSS导航卫星的直射信号和GNSS导航卫星的镜面反射信号、导航电文、遥控信息，输出GNSS导航卫星反射信号与GNSS导航卫星直射信号的互相关功率谱、GNSS导航卫星信号的原始数据、遥测信息；其中：所述遥控遥测指令解析模块接收星务计算机的遥控信息并将遥测信息回传给所述星务计算机；所述互相关计算模块用于计算并输出所述互相关功率谱与原始数据；所述几何关系计算与互相关控制模块计算镜面反射点的实际位置，并选择满足测高、测风需求的导航卫星；所述镜面反射点预测计算的过程包括：(1)GNSS‑R遥感器搭载的LEO接收平台的轨道高度肯定小于GNSS导航卫星的轨道高度，在这种情况下，相对于GNSS导航卫星T与LEO接收平台R的连线RT的中点M_mid，镜面反射点S的位置偏向于LEO接收平台方向，但又比较接近于中点M_mid的星下点，所以先确定M_mid的位置；(2)根据R的轨道高度、T的轨道高度、R和T之间的相对高度角进行建模，计算出进行镜面反射点位置搜索时，在线段RT上搜索镜面反射点对应的M点的步进搜索量Δx；(3)步进搜索，使M点满足RM＝RM_mid‑n*Δx，n＝1,2,3,4…，计算并将其进行比较，最初得到的结果应该为将该值寄存至寄存器，若一直出现则循环步骤(3)，若出现则停止步进搜索，将时的M点的位置寄存至另外一个寄存器；(4)缩小步进搜索的步长，使得Δx`＝Δx/2，在步骤(3)得到的搜索范围内精细搜索，检测和的差值是否能达到规定的精度要求，若不能达到，就继续缩小步进搜索的步长，使得Δx``＝Δx/3，以此类推，直至和的差值达到规定的精度要求，即δ为规定的精度阈值，求的镜面反射点位置记为S_p；计算镜面反射点移动速度v_p，预估系统链路延时为t_p，则最终的实际镜面反射点位置为S_p+v_p*t_p；其中：为镜面反射点S处的LEO平台的轨道高度角；为镜面反射点S处的GNSS导航卫星的轨道高度角。