[发明专利]一种基于北斗导航定位系统信噪比数据观测水位变化方法

权利要求书

1.一种基于北斗导航定位系统的信噪比数据观测水位变化方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在水域附近安设北斗/GNSS接收机，获取北斗系统的观测数据和导航电文；

2)选择MEO卫星，利用测站坐标及北斗系统的导航电文，计算观测数据的方位角和高度角；

3)选择MEO卫星，从北斗系统的观测数据中提取信噪比数据；

4)依据测站的水面反射环境，基于所述观测数据的方位角和高度角，从提取的信噪比数据中选择符合条件的数据；

5)利用符合条件的信噪比数据构建信噪比时间序列弧段，对每一信噪比时间序列弧段去趋势项，得到相应的信噪比残差序列；

6)对信噪比残差序列进行Lomb-Scargle频谱分析，得到信噪比残差序列的频率f及所对应的谱密度P_x(f)，找出最大谱密度所对应的频率f_max，根据下式计算水位高h：h＝f_max*λ/2；其中，λ为北斗卫星系统载波波长。

2.根据权利要求1所述的基于北斗导航定位系统的信噪比数据观测水位变化方法，其特征在于，步骤6)中，谱密度大于给定的最小谱密度值。

3.根据权利要求2所述的基于北斗导航定位系统的信噪比数据观测水位变化方法，其特征在于，所述给定的最小谱密度值取信噪比残差序列谱密度的平均值。

4.根据权利要求1所述的基于北斗导航定位系统的信噪比数据观测水位变化方法，其特征在于，步骤6)中，Lomb-Scargle谱方法进行频谱分析的公式为：

Px(f)=12N{[Σj=1NX(tj)cos2πf(tj-τ)]2Σj=1Ncos22πf(tj-τ)+[Σj=1NX(tj)sin2πf(tj-τ)]2Σj=1Nsin22πf(tj-τ)}]]>

其中X(t_j)是信噪比残差序列，j＝1,2,3…,N；P_x(f)是频率为f的信噪比残差序列的谱密度；t_j是信噪比残差序列的时间；N为信噪比残差序列统计量；τ为时间平移不变量。