两种海浪谱GNSS-R海面风场反演模型对比验证.pdf

第 22卷 第 1期 西 安 邮 电 大 学 学 报 V01．22 NO．1 2017年 1月 JOURNAL0FXI’AN UNIVERSITY0FPOSTSANDTELECOMMUNICATIoNS Jan．2O17 doi：10．13682／j．issn．2095—6533．2017．01．020 两种海浪谱 GNSS-R海面风场反演模型对比验证 刘原华 ，巩淑俐 ，牛新亮 (1．西安邮电大学 通信与信息工程学院 ，陕西 西安 710121； 2．中国空间技 术研 究院 西安分院 ，陕西 西安 710000) 摘 要：以风场信号仿真为 出发点，分别利用 Elfouhaily谱和 Apel谱 ，结合 GNSS-R电磁散射模型，进行海面风场 反演 ，定量分析两种模型的组合方式，以及散射信号功率波形随接收机高度 、卫星仰角和风场的变化规律。相关仿 真结果与实测数据匹配 良好 。分析发现 Elfouhaily谱更适合于风场反演 ，而分析方法可用于现场实测数据处理，以 提高反演精度 。 关键词：全球导航卫星系统反射信号(GNSS-R)；Elfouhaily谱；Apel谱 ；散射信号功率 中图分类号 ：TN967．1 文献标识码 ：A 文章编号 ：2095—6533(2017)01—0106—05 on theseasurfacewindfield inversionmodels basedontwowavespectrumsusingGNSS__R LIU Yuanhua ， GONG Shuli， NIU Xinliang (1．SchoolofConununicafionandInfommtionEngineering，Xi’anUniversityof PostsandTele ， Xi’an710121，C}】im ； 2．Xi’anBranchofChinaAcademyofSpaceTechnology，Xi’an710000，China) Abstract：By signalsimulation，the sea surfacewind field inversion iscarried outbased on Elfouhailyspectrum andApelspectrum usingtheelectromagneticscatteringGNSS-R mode1．A quantitativeanalysisismadeuponthegeometricrelationbetweenrelatedelements，anduponthe variationlaw ofthescatteredsignalpowerwaveform withtheheightofthereceiver，satelliteele— vationandwindfieldparameter．Thesimulationresultsmatchwellwiththemeasureddata，and itturnsoutthattheElfouhailyspectrum ismoresiutableforwindfield inversion．Themethod usedherecanbetransplantedtodealwiththeactualdatameasuredonthespot，SOastoimprove theaccuracyoftheinversion． Keywords：globalnavigation satellitesystem-reflection (GNSS—R)，Elfouhaily spectrum ，Apel spectrum ，scatteredsigna1power 全球导航卫星系统 (GlobalNavigationSatellite 海面平均高度[、海冰厚度[6]、海水盐度[7]、土壤湿 System，GNSs)[1]不仅能定位 、授时和测距 ，还可以