岸基北斗IGSO卫星反射信号相位测高

杭斯加，张云，2，李彬彬，杨树瑚，韩彦岭

(1.上海海洋大学 信息学院，上海 201306；2.农业部渔业信息重点实验室，上海 201306)

0 引言

海平面高度主要受冰川融化的影响，对海运管理、海洋农业开发、港口建设和渔业捕捞等人类活动产生重大影响，会造成巨大的经济损失，威胁沿海地区人民的生命财产安全。因此，对海平面变化的监测就显得极为重要。目前，全球导航卫星系统反射信号技术(global navigation satellite system reflected signals，GNSS-R)、中分辨率成像光谱仪(moderate-resolution imaging spectroradiometer，MODIS)和合成孔径雷达(synthetic aperture radar，SAR)等多种技术手段已应用于海面高度的监测。其中，利用GNSS-R 技术进行海面高度测量的概念在1993年由欧洲空间局专家Martin-Neira 首次提出[1]。

随着全球导航卫星系统的发展，GNSS-R 技术由于其全球覆盖、全天候可用、低成本和多波段的特点，受到全球学者的关注，并开展了广泛的研究[2-5]。北斗导航卫星系统(BeiDou navigation satellite system，BDS)是GNSS-R 的重要信号源之一。北斗系统采用了混合星座的设计，包括3种卫星：倾斜地球同步轨道(inclined geosynchronous orbit，IGSO)卫星、中圆地球轨道(middle earth orbit，MEO)卫星和地球静止轨道(geostationary earth orbit，GEO)卫星。这与其他导航卫星系统有着很大的差异，例如GPS 系统就只有MEO 卫星。现阶段，北斗系统已实现区域服务能力，可以为55°S～55°N，70°E～150°E 的大部分区域连续提供公开服务，预计2020年完成全部北斗导航卫星的发射组网，将为全球用户提供服务[6]。

北斗反射信号(BeiDou reflected signals，BeiDou-R)遥感技术近年来已经取得了众多研究成果，其研究热点集中在海面测风[7]、海面溢油检测[8]、土壤湿度探测[9]及海面波高测量[10]等方面。

在海面高度测量领域，全球学者在GPS反射信号(GPS reflected signals，GPS-R)遥感技术研究方面取得大量进展，主要有码测高[11-14]、载波相位测高[15-21]和利用信噪比(signal to noise ratio，SNR)数据测高[22-24]等方法。……