[实用新型]一种GNSS-R多系统伪码相位测高装置

说明书

本实用新型提供一种GNSS‑R多系统伪码相位测高装置，其解决了现有伪码相位测高装置测量精度较低和稳定性较差的技术问题，其包括射频数据采集模块、中频数据采集模块、数据处理模块、频率精化模块、高度获取模块，射频数据采集模块采集直射信号和反射信号，将信号传送到中频数据采集模块，数据处理模块和频率精化模块分别对中频数据采集模块的中频数据信号进行处理后，传送到高度获取模块计算高度，本实用新型可广泛用于卫星定位导航领域。

技术领域

本实用新型涉及卫星定位导航领域，尤其是涉及一种GNSS-R多系统伪码相位测高装置。

背景技术

随着海洋战略地位的不断提升，我国经济发展和国防安全越来越依靠海洋，而由于之前国家经济和国防主要方向集中在陆上，对于海洋环境的探测手段和能力都与西方发达国家存在较大差距，海洋环境特别是海洋重力环境，对于我国经济发展和国防安全至关重要。

全球高航卫星系统(GNSS)解决了在海洋中的定位导航问题，而且随着我国北斗导航系统建成，我国在导航定位领域的话语权和自主能力得到极大提高，在其他国家卫星导航系统建成或现代化完成后，全球将会有超过一百颗卫星提供导航定位服务，如此多的卫星，提供了免费的信号发射端，而GNSS接收机目前的价格也相当便宜，因此通过对传统GNSS接收机进行改造，从而使其可以处理GNSS海面反射信号，完成海面测高任务，具有极大的经济利益。

目前的GNSS-R测高技术中，载波相位测高的稳定性还是无法满足实际应用的要求，在伪码相位测高中，采用新频点的P码或者北斗的B2a码能够实现较高精度；尽管在GNSS-R测高中，伪码相位测高已经取得了较好的成果，但是目前大都采用GPS L1和BDS B1频点，新频点测高还没有得到广泛应用；GPS L1和BDS B1的码率分别为1.023e6和2.046e6Hz，从而导致测距结果最多达到米级，对于测高不具有普遍适用性，且两种测高结果分别输出，对测高结果的精度和稳定性没有多大的提升；采用载波相位测高，主要的困难在于相位观测值受海面粗糙度影响较大，难以获得持续稳定的测高结果；目前来说，利用导航卫星载波相位测高也不具有普遍的适用性，在卫星测高领域，现有技术采用微波高度计进行测高，卫星测高精度高，但空间分辨率差，而且卫星价格高，对于目标区域的覆盖能力有限，海面高度与海面重力场息息相关，而获取海面高度最重要手段为重力卫星，重力卫星空间覆盖范围在500公里左右，而且对两级地区难以做到覆盖，因此研发一种价格便宜，精度足够且空间和时间分辨率更高的技术，是当前海洋测高和重力场反演急需解决的重要问题。

发明内容

本实用新型就是针对现有伪码相位测高装置测量精度较低和稳定性较差的技术问题，提供一种测量精度和稳定性较高的GNSS-R多系统伪码相位测高装置。

为此，本实用新型包括射频数据采集模块、中频数据采集模块、数据处理模块、频率精化模块、高度获取模块，射频数据采集模块采集直射信号和反射信号，将信号传送到中频数据采集模块，数据处理模块和频率精化模块分别对中频数据采集模块的中频数据信号进行处理后，传送到高度获取模块计算高度。

优选的，射频数据采集模块包括两个极化宽带天线，分别为上视天线和下视天线，上视天线采用右旋极化天线接收直射信号数据，下视天线采用左旋计划天线接收海面反射信号。

优选的，上视天线与下视天线关于水平面对称布置。

优选的，数据处理模块电连接有网络通讯模块，获取外部GPS信号。

优选的，中频数据采集模块包括网卡接口，通过网卡接口将数据传送到PC端。

本实用新型通过射频数据采集模块和中频数据采集模块获取海绵的直射信号和反射信号，并通过数据处理模块对直射信号进行定位结算，获取卫星高度角，同时处理反射信号时，输出信号质量，根据不同频点测高精度，考虑测距码本身精度，卫星高度角影响及反射信号捕获质量，最后通过高度获取模块输出海面高度值，测量精度较高。

附图说明