[发明专利]星载GNSS反射信号的溢油检测方法

说明书

本发明新的星载GNSS反射信号的溢油检测方法，利用星载实测数据的时延‑多普勒延迟图DDM的波形峰值和归一化双基地散射截面σsupgt;0/supgt;，并结合海面风速，实现溢油检测。本发明实现了星载GNSS‑R反射信号的海面溢油检测；本发明利用星载GNSS‑R具有较大的反射截面的特点，可大大提高溢油探测范围。

技术领域

本发明涉及海上溢油检测领域，具体涉及一种星载GNSS反射信号的溢油检测方法。

背景技术

海上溢油是海洋污染的主要原因之一，造成海上溢油的原因有海上石油开采平台的泄露和船舶在海上运输过程中发生泄漏等。目前主要的海面溢油检测方法有：合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)、高光谱等。

GNSS-R作为一种新型的海面监测方法，主要基本技术特点是利用反射的导航卫星伪随机测距码信号或者载波信号，提取目标反射面特征，其工作模式为收发分置的双基雷达模式。与其他溢油检测技术相比，具有大量信号源、全天候和全天时、采用异源观测模式、节约终端、精准的时空间信息等特点。目前GNSS-R在溢油检测方面主要是使用介电常数监测溢油，该方法适合于地基GNSS-R接收机的小范围溢油探测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种星载GNSS反射信号的溢油检测方法，结合镜面反射点σ⁰值、DDM的波形峰值以及风速，实现星载GNSS-R反射信号的海面溢油检测。

为了达到上述的目的，本发明提供一种星载GNSS反射信号的溢油检测方法，利用星载实测数据的时延-多普勒延迟图DDM的波形峰值和归一化双基地散射截面σ⁰，并结合海面风速，实现溢油检测。

上述星载GNSS反射信号的溢油检测方法，其中，包括：(1)获取星载GNSS-R探测载荷数据；

(2)根据星载GNSS-R探测载荷数据计算DDM的波形峰值和σ⁰；

(3)获取海面风速；

(4)结合DDM的波形峰值、σ⁰值和海面风速进行溢油监控。

上述星载GNSS反射信号的溢油检测方法，其中，在2.5m/s＜海面风速＜5.0m/s条件下，同一颗GNSS卫星数据中某镜面反射点的DDM的波形峰值大于其它镜面反射点DDM的波形峰值的10％，且该镜面反射点的σ⁰值亦大于其它镜面反射点σ⁰值的10％，判定该镜面反射点附近区域为溢油区域。

上述星载GNSS反射信号的溢油检测方法，其中，所述步骤(1)中，接收星载GNSS反射信号即能获得星载GNSS-R探测载荷数据。

上述星载GNSS反射信号的溢油检测方法，其中，所述步骤(2)包括：(2-1)从星载GNSS-R探测载荷数据中提取DDM可观测值以及经纬度；(2-2)对提取的信息进行预处理；(2-3)根据预处理后的数据计算DDM的波形峰值和σ⁰值。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：

本发明的星载GNSS反射信号的溢油检测方法，结合镜面反射点σ⁰值、DDM的波形峰值以及风速，实现了星载GNSS-R反射信号的海面溢油检测；

本发明的星载GNSS反射信号的溢油检测方法，利用星载GNSS-R具有较大的反射截面的特点，可大大提高溢油探测范围。

附图说明

本发明的星载GNSS反射信号的溢油检测方法由以下的实施例及附图给出。

图1为溢油前后GNSS反射信号的DDM对比图，其中，(a)为溢油后GNSS反射信号的DDM图，(b)为海水GNSS反射信号的DDM图。