[发明专利]一种GNSS-R镜面反射点交轨向与沿轨向空间分辨率的计算方法

权利要求书

1.一种GNSS-R镜面反射点交轨向与沿轨向空间分辨率的计算方法，所述方法包括：

以GNSS-R镜面反射点处时延和多普勒值为参考值，计算镜面反射点周围空间区域的模糊度函数值；

根据模糊度函数值，采用阈值法计算镜面反射点的有效散射区域；

将镜面反射点的有效散射区域等效为中心在镜面反射点的椭圆；

计算与镜面反射点运动速度方向平行且与椭圆相切的两条切线的方程；

根据两条切线的方程，计算得到镜面反射点处的交轨向空间分辨率；

将椭圆等效为面积相等的平行四边形，并计算平行四边形的底边边长；

计算镜面反射点的运动速度与非相干积分时间的乘积，根据乘积与平行四边形底边边长的大小关系，计算得到GNSS-R镜面反射点沿轨向空间分辨率。

2.根据权利要求1所述的GNSS-R镜面反射点交轨向与沿轨向空间分辨率的计算方法，其特征在于，所述以GNSS-R镜面反射点处时延和多普勒值为参考值，计算镜面反射点周围空间区域的模糊度函数值；具体包括：

以GNSS-R镜面反射点处时延τ_ref和多普勒值f_ref为参考值，计算GNSS-R镜面反射点周围空间区域的模糊度函数值WAF为：

WAF(τ-τ_ref,f-f_ref)＝Λ²(τ-τ_ref)S²(f-f_ref)

其中，f表示任意反射点反射信号的多普勒频率，τ表示任意反射点反射信号传播时延，Λ和S分别为GNSS-R采用的伪随机码的自相关函数和多普勒滤波Sinc函数：

其中，T_i为接收机相干积分时间。

3.根据权利要求2所述的GNSS-R镜面反射点交轨向与沿轨向空间分辨率的计算方法，其特征在于，所述根据模糊度函数值，采用阈值法计算镜面反射点的有效散射区域；具体包括：

从模糊度函数值WAF中取最大的模糊度函数值WAF_max；

采用阈值法，将大于WAF_max/2的空间区域定义为镜面反射点的有效观测区域。

4.根据权利要求3所述的GNSS-R镜面反射点交轨向与沿轨向空间分辨率的计算方法，其特征在于，所述将镜面反射点的有效散射区域等效为中心在镜面反射点的椭圆；具体包括：

将GNSS-R镜面反射点的有效观测区域等效为中心在GNSS-R镜面反射点处的椭圆，椭圆任意一点(x，y)满足下式：

其中，a为椭圆长半轴，等于有效散射区域边界上任意两点间距离最大值；b为椭圆短半轴，等于有效散射区域边界上任意两点间距离最小值，α为椭圆长轴与X轴的夹角，θ为点(x，y)与原点之间的连线与X轴的夹角。

5.根据权利要求4所述的GNSS-R镜面反射点交轨向与沿轨向空间分辨率的计算方法，其特征在于，所述计算与镜面反射点运动速度方向平行且与椭圆相切的两条切线的方程；具体包括：

当镜面反射点处的运动速度V_sp方向与Y轴不平行时：

两条切线y₁，y₂满足下式：

其中，两条切线的斜率均为k，k等于镜面反射点处的运动速度V_sp向量的斜率，c₁和c₂分别为两条切线的截距，满足下式：

其中，两条切线与椭圆相切的两个切点处的参数值分别为θ与θ+π，参数值θ为：

当镜面反射点处的运动速度V_sp方向与Y轴平行时：

两条切线x₁，x₂满足下式：

c₃和c₄分别为两条切线的截距，满足下式：

其中，两条切线与椭圆相切的两个切点处的参数值分别为θ与θ+π，参数值θ为：