天宫二号近天底角交轨干涉SAR的海洋涡旋探测

海洋涡旋是海洋科学研究的一个重要分支,在海洋热循环中起着重要的作用。传统的卫星高度计通常能够探测到水平尺度超过100 km的中尺度涡旋,但是由于其分辨率较为粗糙,对于1-100 km的亚中、小尺度涡旋难以探测。天宫二号搭载的三维成像微波高度计(InIRA)是国际上第1个可以用于进行海面高度测量的Ku波段干涉SAR,为观测和研究海洋亚中、小尺度涡旋提供了数据来源。InIRA不仅可以获取海洋涡旋2维SAR图像,同时通过两个天线获取复图像间的干涉相位,能够获取涡旋海表面高度异常,为海洋涡旋的探测研究提供了新的可能。本文基于天宫二号InIRA数据,开展了海洋涡旋探测的研究,提出一种通过计算涡旋海面相对高度变化实现海洋涡旋探测的方法。通过对InIRA涡旋数据的处理与分析,发现该方法能够实现海洋涡旋的探测,并利用MODIS叶绿素浓度数据和海表温度数据对海洋涡旋探测结果进行了验证。

BDS卫星星内多径及其对宽巷FCB解算的影响分析

针对BDS卫星的伪距星内多径(SIMP)问题,提出和强调了在进行SIMP建模时应该采用天底角而非高度角作为自变量,这样获得的模型才能用于不同高程的接收机。收集全球分布的iGMAS和MGEX监测站数据,以天底角为自变量构建了北斗IGSO和MEO两类卫星B1、B2和B3频点的SIMP分段线性模型。利用FY3C星载北斗数据对北斗GEO、IGSO和MEO的SIMP作进一步分析。结果表明,当天底角小于7°时,GEO和IGSO卫星的SIMP非常接近,对B2频点尤其明显。这也许预示着可以将地面数据获得的IGSO卫星的SIMP模型用于GEO卫星。同时还发现在天底角小于12°(MEO)和7°(IGSO)时,所得到的SIMP估值与地面数据获得的模型有非常好的一致性。在此基础上,采用MGEX全球监测网数据进行宽巷小数周偏差(FCB)解算试验,结果表明,经过SIMP改正后,各颗卫星的星端宽巷FCB序列的重复性都有显著提高,改进幅度都超过了60%。具体的,IGSO和MEO的星端FCB重复精度小于0.05周;采用IGSO卫星的SIMP模型对GEO卫星进行改正后,C01和C02星的FCB重复精度分别达到0.023和0.068周。

扫描型单光子激光雷达的水深折射改正方法

针对轻小型单光子激光雷达水深测量折射改正计算的问题,提出了一种光线跟踪的激光水面入射角计算方法,推导出了非稳态条件下卵形扫描模式的激光反射光线向量及激光天底角计算公式,建立了轻小型单光子激光雷达系统的水深折射改正模型。以中科院上海技术物理研究所研制的无人机激光测深系统为例,在海南省万宁市加井岛附近浅海水域开展试验,并用船载单波束测深数据进行精度验证。结果表明,修正后的测深中误差为0.24 m,有效保证了单光子激光雷达测深数据的可靠性。

垂准仪校准的一个新方法

介绍了一种溯源于重力线的垂准仪校准方法;分析了"顶杆式铅垂准线"与"平行光管式水平准线"之间的联系与区别;基于顶杆式铅垂准线校准的几何模型,给出了天顶/底角的计算方法。