GNSS reflektometrie - GNSS reflectometry

Schéma systému GNSS-R

GNSS reflektometrie (nebo GNSS-R) zahrnuje provádění měření z odrazů navigačních signálů od Země od Země Globální navigační satelitní systémy jako GPS. Myšlenka využití odraženého signálu GNSS pro pozorování Země se stala v polovině 90. let 20. století stále populárnější Výzkumné centrum NASA Langley^[1] a je také známý jako Reflektometrie GPS. Výzkumné aplikace GNSS-R se nacházejí v

Výškoměr ^[2]
Oceánografie (výška vlny a rychlost větru)^[3]
Monitorování kryosféry^[1]^[4]
Monitorování vlhkosti půdy

Reflektometrie GNSS je pasivní snímání který využívá a spoléhá na samostatné aktivní zdroje - satelity generující navigační signály. Za tímto účelem měří přijímač GNSS zpoždění signálu ze satelitu ( pseudorange měření) a rychlost změny rozsahu mezi satelitem a pozorovatelem ( Doppler měření). Plocha odraženého signálu GNSS také poskytuje dva parametry, časové zpoždění a změnu frekvence. V důsledku toho Zpožděná Dopplerova mapa (DDM) lze získat jako pozorovatelný GNSS-R. Tvar a distribuce energie signálu v DDM jsou diktovány dvěma podmínkami odrážejícího povrch: jeho dielektrické vlastnosti a jeho stav drsnosti. Na těchto měřeních se spoléhá další odvození geofyzikálních informací.

GNSS-reflektometrie funguje jako a bistatický radar, kde vysílač a přijímač jsou odděleny značnou vzdáleností. Protože v reflektometrii GNSS může jeden přijímač současně sledovat více vysílačů (tj. Satelity GNSS), má systém také povahu multi-statický radar. Přijímač odraženého signálu GNSS může být různého druhu: stacionární stanice, měření lodí, letadla nebo satelity, jako UK-DMC satelit, část Souhvězdí pro monitorování katastrof postaven Surrey Satellite Technology Ltd.. To neslo sekundární reflektometrické užitečné zatížení, které prokázalo proveditelnost příjmu a měření GPS signálů odražených od povrchu oceánů Země od jeho dráhy v nízká oběžná dráha Země k určení vlnového pohybu a rychlosti větru.^[3]^[5]

Reference

^ ^A ^b Komjathy, A .; Maslanik, J .; Zavorotny, V.U .; Axelrad, P.; Katzberg, S.J. (2000). "Dálkový průzkum mořského ledu pomocí povrchových signálů GPS". IGARSS 2000. IEEE 2000 International Geoscience and Remote Sensing Symposium. Vezmeme impuls planety: Role dálkového průzkumu Země při řízení životního prostředí. Sborník (kat. Č. 00CH37120). Honolulu, HI, USA: IEEE. 7: 2855–2857. doi:10.1109 / IGARSS.2000.860270. hdl:2060/20020004347. ISBN 978-0-7803-6359-5. S2CID 62042731.
^ Semmling, A. M .; Wickert, J .; Schön, S .; Stosius, R .; Markgraf, M .; Gerber, T .; Ge, M .; Beyerle, G. (2013-07-15). „Experiment zeppelin ke studiu vzdušné výškoměry pomocí zvláštních odrazů globálního navigačního satelitního systému: ZEPPELINOVÝ EXPERIMENT PRO STUDIU AIRBORNE ALTIMETRY“. Radio Science. 48 (4): 427–440. doi:10.1002 / rds.20049.
^ ^A ^b Gleason, S .; Hodgart, S .; Yiping Sun; Gommenginger, C .; MacKin, S .; Adjrad, M .; Unwin, M. (2005). "Detekce a zpracování bistaticky odražených signálů GPS z nízké oběžné dráhy Země za účelem dálkového průzkumu oceánu". Transakce IEEE v oblasti geověd a dálkového průzkumu Země. 43 (6): 1229–1241. Bibcode:2005ITGRS..43.1229G. doi:10.1109 / TGRS.2005.845643. S2CID 6851145.
^ Rivas, M.B .; Maslanik, J. A.; Axelrad, P. (2009-09-22). "Bistatický rozptyl signálů GPS z ledu v Arktickém moři". Transakce IEEE v oblasti geověd a dálkového průzkumu Země. 48 (3): 1548–1553. doi:10.1109 / tgrs.2009.2029342. ISSN 0196-2892. S2CID 12668682.
^ M. P. Clarizia et al., Analýza GNSS-R delay-Dopplerových map z UK-DMC satelitu nad oceánem, Dopisy o geofyzikálním výzkumu, 29. ledna 2009.

Další čtení

Zavorotny, Valery U .; Gleason, Scott; Cardellach, Estel; Tábory, Adriano (2014). "Výukový program pro dálkový průzkum Země pomocí GNSS Bistatického radaru příležitosti". IEEE Geoscience a časopis pro dálkový průzkum Země. Sv. 2 č. 4. s. 8–45. doi:10.1109 / MGRS.2014.2374220. ISSN 2168-6831.
Larson, Kristine M.; Malý, Eric E .; Braun, John; Zavorotny, Valery (2014). „Snímání prostředí: revoluce v aplikacích GNSS“. InsideGNSS. Sv. 9 č. 4. s. 36–46. ISSN 1559-503X.
Cardellach, Estel (2015): E-GEM - monitorování Země GNSS-R; Popis popisu stavu techniky.
Emery, William and Camps, Adriano (2017): Introduction to Satellite Remote Sensing 1st Edition Atmosphere, Ocean, Land and Cryosphere Applications, Chapter 6: Remote Sensing Using Global Navigation Satellite System Signals of Opportunity, Elsevier, 20. září 2017, brožovaný výtisk ISBN 9780128092545eBook ISBN 9780128092590
Úplný seznam referencí spravovaných Společenstvím GNSS-R lze nalézt na: https://www.ice.csic.es/personal/rius/gnss_r_bibliography/index.html

externí odkazy

Úvahy o budoucnosti, The Engineer Online, 28. listopadu 2006.
Aplikace a metody GNSS, Artech House, září 2009.

[:0-1] A ^b Komjathy, A .; Maslanik, J .; Zavorotny, V.U .; Axelrad, P.; Katzberg, S.J. (2000). "Dálkový průzkum mořského ledu pomocí povrchových signálů GPS". IGARSS 2000. IEEE 2000 International Geoscience and Remote Sensing Symposium. Vezmeme impuls planety: Role dálkového průzkumu Země při řízení životního prostředí. Sborník (kat. Č. 00CH37120). Honolulu, HI, USA: IEEE. 7: 2855–2857. doi:10.1109 / IGARSS.2000.860270. hdl:2060/20020004347. ISBN 978-0-7803-6359-5. S2CID 62042731.

[2] Semmling, A. M .; Wickert, J .; Schön, S .; Stosius, R .; Markgraf, M .; Gerber, T .; Ge, M .; Beyerle, G. (2013-07-15). „Experiment zeppelin ke studiu vzdušné výškoměry pomocí zvláštních odrazů globálního navigačního satelitního systému: ZEPPELINOVÝ EXPERIMENT PRO STUDIU AIRBORNE ALTIMETRY“. Radio Science. 48 (4): 427–440. doi:10.1002 / rds.20049.

[reflect-3] A ^b Gleason, S .; Hodgart, S .; Yiping Sun; Gommenginger, C .; MacKin, S .; Adjrad, M .; Unwin, M. (2005). "Detekce a zpracování bistaticky odražených signálů GPS z nízké oběžné dráhy Země za účelem dálkového průzkumu oceánu". Transakce IEEE v oblasti geověd a dálkového průzkumu Země. 43 (6): 1229–1241. Bibcode:2005ITGRS..43.1229G. doi:10.1109 / TGRS.2005.845643. S2CID 6851145.

[4] Rivas, M.B .; Maslanik, J. A.; Axelrad, P. (2009-09-22). "Bistatický rozptyl signálů GPS z ledu v Arktickém moři". Transakce IEEE v oblasti geověd a dálkového průzkumu Země. 48 (3): 1548–1553. doi:10.1109 / tgrs.2009.2029342. ISSN 0196-2892. S2CID 12668682.

[5] M. P. Clarizia et al., Analýza GNSS-R delay-Dopplerových map z UK-DMC satelitu nad oceánem, Dopisy o geofyzikálním výzkumu, 29. ledna 2009.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]