[发明专利]星载GNSS-R/S一体化接收系统与海洋智能探测方法

说明书

本发明涉及一种星载GNSS‑R/S一体化接收系统与海洋智能探测方法，系统包括直达信号接收子系统(10)，用于获取导航卫星直达信号并解算出参考信息；导航卫星先验信息计算模块(20)，用于根据参考信息计算得到先验信息；GNSS‑R/S信号接收子系统(30)，用于完成目标探测及环境信息反演。本发明能够同时获得海面环境信息与海面舰船目标信息，可以实现海洋多类探测对象的多维信息一体化获取。

技术领域

本发明涉及一种星载GNSS-R/S一体化接收系统与海洋智能探测方法。

背景技术

GNSS-R/S一体化接收系统利用GNSS导航卫星的反射与散射信号实现对海洋环境进行反演以及对海面目标探测，其信号源丰富，可完成全天时、全天候探测，并能够对抗无线电静默和雷达隐身，具有载荷功耗低、易于卫星搭载的特点，可与电子侦察、雷达和光学侦察等技术形成互补，提高战场感知能力，是海洋侦察与监视的重要手段。因此，基于GNSS-R/S信号开展的海洋信息反演与海面目标探测也逐渐成为科学研究的热点。

然而，GNSS导航卫星由于距地面高度较高，且信号发射功率较小，因此到达地面的信号功率通常仅在-130dBm左右，而经过反射与散射后的卫星信号则更加微弱，这就使得星载GNSS-R/S载荷实现导航卫星反射与散射信号的探测难度极高。同时，由于GNSS散射信号比反射信号更加微弱，使得GNSS-R/S一体化接收系统在采用散射信号进行目标探测时不可避免的会受到反射信号的干扰。因此，如何实现GNSS反射与散射信号的高质量接收，并抑制反射信号对散射信号的干扰，成为开展GNSS-R/S海洋信息反演与海面目标探测亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种星载GNSS-R/S一体化接收系统与海洋智能探测方法。

为实现上述发明目的，本发明提供一种星载GNSS-R/S一体化接收系统与海洋智能探测方法，系统包括

直达信号接收子系统，用于获取导航卫星直达信号并解算出参考信息；

导航卫星先验信息计算模块，用于根据参考信息计算得到先验信息；

GNSS-R/S信号接收子系统，用于完成目标探测及环境信息反演。

根据本发明的一个方面，先验信息为探测目标的方位信息。

根据本发明的一个方面，所述直达信号接收子系统包括：

单阵元天线，用于接收导航卫星直达信号；

直达信号接收机，用于解算导航卫星直达信号，得到所述系统自身的位置、速度，以及当前可见导航卫星的位置、速度、多普勒及码相位，形成第一参考信息和第二参考信息分别输出。

根据本发明的一个方面，所述GNSS-R/S信号接收子系统包括：

智能化二维多通道天线，用于形成GNSS反射信号与散射信号的接收波束及对反射信号的零陷；

反射信号接收机，用于对反射信号进行解调、解扩处理；

反射信号处理模块，用于接收所述反射信号接收机输出的反射信号信息以及所述直达信号接收机输出的第二参考信息，完成海洋环境信息的反演处理；

散射信号接收机，用于对散射信号进行解调、解扩处理；

散射信号处理模块，用于接收所述散射信号接收机输出的散射信号信息以及所述直达信号接收机输出的第二参考信息，完成海洋目标的探测跟踪。

根据本发明的一个方面，所述智能化二维多通道天线的方位向口径为L米，距离向口径为W米，并由L波段微带阵列的天线单元组成，形成双极化多频段接收天线阵列；

所述智能化二维多通道天线采用在轨波束赋形技术，根据输入的波束控制方位信息形成多个扫描波束，并在指定方位形成零陷。