基于GPS浮标的高度计定标技术研究

20世纪90年代以来,卫星高度计在监测海平面变化、海洋环流、区域海面地形、气候变化等方面做出了巨大的贡献。但是,卫星高度计测量海面高度时都会存在偏差和偏移,需要进行定标。定标的基本原理是在卫星星下点位置处,卫星过境时刻现场测量海面绝对高度值,与卫星高度计的测量值进行对比,得到其偏差和偏移。利用自主设计的GPS浮标测量卫星过境时刻的瞬时绝对海面高度值,分别在山东石岛、海南清澜完成了4次针对HY-2卫星高度计的绝对定标工作。定标结果表明:(1)在岸基GPS基准站的支持下,使用自制的GPS浮标海面高程测量精度优于50mm,满足高度计定标检验的需求;(2)HY-2卫星高度计测量的海面高度测量值随时间产生了漂移,存在系统偏差;(3)通过使用Jason-2高度计数据对HY-2的相对定标和使用GPS浮标对其进行的绝对定标结果表明,HY-2绝对海面高度测量的精度可以达到国际先进水平。     

基于有源定标器的HY-2B卫星雷达高度计时钟频率偏差在轨测试

雷达高度计的主要功能是测量全球平均海平面高度(SSH:Sea Surface Height),它通过准确测量收发脉冲之间的时间间隔来实现精准的星地距离测量,时间测量的准确度取决于高度计时钟的准确性.卫星在轨运行期间,雷达高度计时钟频率会产生缓慢漂移,时钟频率漂移会影响星地距离的测量准确度,造成对海面高程的测量偏差.在基...     

卫星高度计轨道设计的因素分析

卫星高度计轨道的选取需要综合考虑到轨道高度、偏心率、轨道倾角和重复周期等多种因素。对高度计轨道设计中涉及的诸多因素,以及高度计的采样模式进行了分析。通过对多颗高度计轨道设计标准的描述,重点分析了T/P高度计轨道参数的选择。在此基础上,提出了我国HY-2卫星高度计轨道设计的技术方案。     

基于现场观测的星载雷达高度计定标方法进展

综述了截至目前的高度计定标相关进展。简要论述了星载雷达高度计的发展历史，高度计的主要误差来源，并以此引出并重点论述了用以校正这些误差来源并获得定标参数的3种基于现场观测的高度计定标方法，分别为依据GPS浮标、锚系压力验潮仪阵列以及沿岸验潮仪进行现场观测方法。同时论述了高度计定标场的历史发展，分析了国际高度计定标场的建设现状，重点介绍了国际上4个主要的业务化高度计定标场：Harvest石油平台、Bass海峡定标场、Corsica岛定标场、Gavdos岛定标场与我国为HY-2定标建设中的珠海万山定标场。通过对定标方法与国际业务化定标场的介绍，将为我国HY-2系列星载高度计万山定标场建设提供一定的思路。     

基于现场观测的星载雷达高度计定标方法进展

综述了截至目前的高度计定标相关进展。简要论述了星载雷达高度计的发展历史,高度计的主要误差来源,并以此引出并重点论述了用以校正这些误差来源并获得定标参数的3种基于现场观测的高度计定标方法,分别为依据GPS浮标、锚系压力验潮仪阵列以及沿岸验潮仪进行现场观测方法。同时论述了高度计定标场的历史发展,分析了国际高度计定标场的建设现状,重点介绍了国际上4个主要的业务化高度计定标场：Harvest石油平台、Bass海峡定标场、Corsica岛定标场、Gavdos岛定标场与我国为HY-2定标建设中的珠海万山定标场。通过对定标方法与国际业务化定标场的介绍,将为我国HY-2系列星载高度计万山定标场建设提供一定的思路。     

HY-2高度计海况偏差非参数估计模型研究

基于HY-2高度计数据,采用局部线性回归非参数估计方法,利用球谐核函数及局部可调带宽,对70和71周期的交叉点进行海况偏差非参数估计。依据解释方差、海况偏差与有效波高及风速的相关度和模型残差分析,检验评价模型。与相同数据集下的参数模型估计结果进行了分析比对,结果表明:所选定的非参数模型的海况偏差与有效波高和风速的相关度均处于较高水平,说明模型更为有效。在不同纬度段,非参数模型和参数模型各有所长,在北半球高纬度区域,非参数模型表现更优。     

星载雷达高度计沙漠散射特性及定标方法研究

为了提高星载雷达高度计海面风速产品的精度并更好地修正海况偏差的影响,有必要对高度计测量的后向散射系数进行定标。分布目标是星载雷达散射系数定标的有效手段,而沙漠的散射特性特别适于高度计的散射系数定标。检验了Jason-2卫星高度计的沙漠回波波形,在澳大利亚辛普森沙漠和我国的塔克拉玛干沙漠选取了适当的区域,收集了在这些区域长达7a的Jason-2高度计数据。基于这些数据,研究了Jason-2卫星雷达高度计在沙漠上的散射系数特性,并提出了基于沙漠的散射系数定标方法,分析了其原理、可行性和试验方案,探讨了高度计和现场定标散射计足迹匹配等关键技术,并对其定标误差进行了分析,论证了沙漠定标场可实现优于0.5dB的定标精度。该方法有助于进一步提升海洋2号(HY-2A)卫星风速和海况偏差产品的质量和应用前景。     

HY-2 雷达高度计和微波散射计

海洋动力环境卫星(HY22) 是一种获取海洋动力环境信息的专用对地遥感卫星, 计划中的我国第一颗海洋动力环境卫星(HY22A ) 以微波遥感器为主, 包括一台雷达高度计、一台微波散射计和一台多通道微波辐射计。介绍HY22 雷达高度计和微波散射计的系统设计和主要技术指标。
     

回波模拟器在雷达高度计地面测试和定标中的应用

给出了自行研制的回波模拟器实验样机的原理、性能及其对雷达高度计的测试和定标方法,应用该样机对神舟4号飞船的雷达高度计进行了全系统的地面测试和定标实验。实验结果:有效验证了回波模拟器对雷达高度计的测试和定标方法的可行性,有效验证了神舟4号雷达高度计发射前的动态工作性能。     

HY-1卫星资料在海洋上的典型应用

HY-1卫星是我国发射的第一颗探测海洋水色的卫星,星上载有10波段COCTS水色扫描仪和4波段CCD成像仪。针对两种传感器数据的特点,分别介绍它们在海洋上的典型应用,对应用算法和生成的应用产品进行了简要说明,并展示了部分应用结果。典型应用的范围涉及到海洋污染、灾害监测,海冰、海温预报,海岸带动态变化研究、海洋渔业环境信息以及海洋初级生产力研究等方面,其中一些产品在日常业务应用中收到较好的效果,说明HY-1卫星作为一颗实验型业务卫星起到了应有的作用。HY-1卫星资料的典型应用为我国后续海洋卫星的研发提供了宝贵的科学依据和实践经验。     

基于海洋二号高度计内定标方案的工程设计和误差分析

星载雷达高度计是很有应用价值的微波遥感器,我国将于近年发射海洋二号卫星,高度计是其主载荷。在航天环境中,硬件性能的不理想会带来测高误差。通过在星上进行内定标工作能够较好地修正这些误差。首先描述了内定标的主要任务,推导了内定标模式中的信号流程。然后,总结了目前国内外星载高度计的内定标技术,对它们进行了分析和比较,选择了一套内定标方案,对延时和衰减参数进行了工程设计,并分析了双频和多带宽体制对内定标的影响。最后,作者对内定标模式1中产生的误差源及其对测高的影响进行了分析,并结合TOPEX参数对内定标模式2对测高性能的改善进行了定量研究。     

无线电高度表动态测试方法

为了对导弹无线电高度表的性能进行全面的检查,分析了目前无线电高度表采用的静态测试方法存在的高度特征点少,高度不能连续变化、不能模拟高度表真实的工作环境等问题,提出了动态测试方法,采用函数发生器和向量微波调制器对高度表发射的电磁波进行调制,得到差拍信号模拟导弹飞行高度,展宽接收信号频谱模拟导弹相对海面运动产生的杂波干扰,使高度表接收到的信号接近于真实回波信号,解决了无线电高度表动态测试问题.     

一种基于菱形的摄像机标定方法

给出了一种基于菱形作为平面模板的摄像机标定方法。通过计算圆环点,建立绝对二次曲线对摄像机内参数的约束方程,只需摄像机在三个不同方位摄取菱形模板的图像,即可线性求解摄像机内参数。通过仿真实验表明,该算法可行。     

一种基于菱形的摄像机标定方法

给出了一种基于菱形作为平面模板的摄像机标定方法。通过计算圆环点,建立绝对二次曲线对摄像机内参数的约束方程．只需摄像机在三个不同方位摄取菱形模板的图像,即可线性求解摄像机内参数。通过仿真实验表明,该算法可行。