ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. eISSN 1684-1719. 2024. №11
Текст статьи (pdf)
DOI: https://doi.org/10.30898/1684-1719.2024.11.24
УДК: 621.396.969
ОЦЕНКА СТАБИЛЬНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ФАЗ
В ПАССИВНОЙ БИСТАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ
ГНСС-РАДИОЛОКАЦИИ НА БАЗЕ ПРОГРАММНОГО ПРИЕМНИКА
В.Ф. Фатеев1, А.В. Ксендзук1,2, В.П. Лопатин1, Д.А. Артющев1
1 Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических
и радиотехнических измерений
141570, Московская обл., р.п. Менделеево, промзона ФГУП «ВНИИФТРИ»2 Межгосударственная акционерная корпорация «Вымпел»
125480, Москва, ул. Героев Панфиловцев, д. 10, корп.1
Статья поступила в редакцию 16 октября 2024 г.
Аннотация. Метод пассивной бистатической радиолокации, использующий отраженные от поверхности Земли сигналы глобальных навигационных спутниковых систем, может быть использован для определения и мониторинга различных геофизических параметров отражающей поверхности. Большинство архитектур приемников для данного метода основаны на специализированных аппаратных приемных устройствах, однако технология программного приема (SDR) быстро развивается в последние годы и позволяет обрабатывать сигналы в реальном времени, что позволяет на ее основе разработать систему бистатической ГНСС-радиолокации. В статье проанализировано, что использование программного приемника позволит принимать и обрабатывать существующие и будущие сигналы всех группировок ГНСС. Проведены эксперименты с различными параметрами разных программных приемников, которые показали стабильность разности фаз между приемными каналами. Показано, что для некоторых видов программных приемников наблюдается улучшение погрешности измерений разности фаз при синхронизации от внешнего опорного генератора.
Ключевые слова: бистатическая радиолокация, глобальные навигационные спутниковые системы, ГНСС-рефлектометрия, программный приемник.
Финансирование: Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 23-67-10007, https://rscf.ru/project/23-67-10007/.
Автор для переписки: Лопатин Владислав Павлович, lopatin@vniiftri.ru
Литература
1. Mashburn J. et al. Global ocean altimetry with GNSS reflections from TechDemoSat-1 //IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. – 2018. – Т. 56. – №. 7. – p. 4088-4097.
2. Yan Q., Huang W., Foti G. Quantification of the relationship between sea surface roughness and the size of the glistening zone for GNSS-R //IEEE geoscience and remote sensing letters. – 2017. – Т. 15. – №. 2. – p. 237-241.
3. Munoz-Martin J. F. et al. Soil moisture estimation synergy using GNSS-R and L-Band microwave radiometry data from FSSCat/FMPL-2 //Remote Sensing. – 2021. – Т. 13. – №. 5. – p. 994.
4. Yan Q., Huang W. Sea ice remote sensing using GNSS-R: A review //Remote Sensing. – 2019. – Т. 11. – №. 21. – p. 2565.
5. Ribot M. A. et al. Normalized GNSS interference pattern technique for altimetry //Sensors. – 2014. – Т. 14. – №. 6. – p. 10234-10257.
6. Carreno-Luengo H. et al. Experimental evaluation of GNSS-reflectometry altimetric precision using the P (Y) and C/A signals //IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing. – 2014. – Т. 7. – №.5. – p. 1493-1500.
7. Roesler C. J., Morton Y. J., Nerem R. S. Gulf of Mexico loop-current signature observed from GNSS-R phase altimetry based on spire global CubeSat data //IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. – 2023. –Т. 61.–p. 1-14.
8. Camps A. et al. GNSS-R altimetry performance analysis for the GEROS experiment on board the international space station //Sensors. – 2017. – Т. 17. – №. 7. – p. 1583.
9. Zhang Y., Zheng W., Liu Z. Improving the spaceborne GNSS-R altimetric precision based on the novel multilayer feedforward neural network weighted joint prediction model //Defence Technology. – 2024. – Т. 32. – p. 271-284.
10. ZHANG Y. et al. Sea surface height inversion of GPS reflected signal based on TechDemoSat-1 satellite. – 2021. – Т. 47. – №. 10. – p. 1941-1948.
11. Li W. et al. The impact of inter-modulation components on interferometric GNSS-reflectometry //Remote Sensing. – 2016. – Т. 8. – №. 12. – p. 1013.
12. Nguyen V. A. et al. Initial GNSS phase altimetry measurements from the spire satellite constellation //Geophysical Research Letters. – 2020. – Т. 47. – №. 15. – С. e2020GL088308.
13. Лопатин В.П., Мурзабеков М.М., Бобров Д.С., Результаты определения профиля высот геоида и уклонения отвесной линии по сигналам ГНСС, отраженным от водной поверхности // Геодезия и картография. – 2024. – № 2. – С. 21-30. https://doi.org/10.22389/0016-7126-2024-1004-2-21-30
14. Bignalet-Cazalet F. et al. SARAL/AltiKa products handbook //CNES and ISRO, Toulouse, France, Tech. Rep. sALP-MU-M-OP-15984-CN. – 2021.
15. Лопатин В. П., Мурзабеков М. М., Бобров Д. С. Метод определения высот геоида с помощью бортовой бистатической системы наноспутника на основе сигналов ГНСС //Альманах современной метрологии. – 2023 – №. 4(36). – С. 44-57.
16. Cheng Z. et al. Evaluation of spaceborne GNSS-R based sea surface altimetry using multiple constellation signals //Frontiers in Earth Science. – 2023. – Т. 10. – p. 1079255.
Для цитирования:
Фатеев В.Ф., Ксендзук А.В., Лопатин В.П., Артющев Д.А. Оценка стабильности измерения разности фаз в пассивной бистатической системе ГНСС-радиолокации на базе программного приемника. // Журнал радиоэлектроники. – 2024. – №. 11. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2024.11.24