ГНСС-рефлектометрия

ГНСС-рефлектометрия (или GNSS-R) включает в себя измерения по отражениям от Земли навигационные сигналы от глобальной навигационной спутниковой системы, например, GPS. Идея использования отраженного сигнала GNSS для наблюдения Земли становится все более популярной в середине 1990-х годов в исследовательском центре NASA в Лэнгли и также известна как GPS-рефлектометрия. Исследовательские применения GNSS-R находятся в

• Альтиметрия
• Океанография (высота волны и скорость ветра)
• Мониторинг криосферы
• Мониторинг влажности почвы

Рефлектометрия GNSS - это пассивное зондирование, которое использует преимущества отдельных активных источников - спутников, генерирующих навигационные сигналы, и полагается на них. Для этого приемник GNSS измеряет задержку сигнала от спутника (измерение псевдодальности ) и скорость изменения дальности между спутником и наблюдателем (измерение Допплера ). Площадь отраженного сигнала GNSS также обеспечивает два параметра: временную задержку и изменение частоты. В результате (DDM) может быть получен как наблюдаемый GNSS-R. Форма и распределение мощности сигнала в DDM определяется двумя условиями отражающей поверхности: ее диэлектрическими свойствами и ее состоянием шероховатости. Дальнейшее получение геофизической информации основывается на этих измерениях.

GNSS-рефлектометрия работает как бистатический радар, где передатчик и приемник разделены значительным расстоянием. Поскольку в GNSS-рефлектометрии один приемник может одновременно отслеживать несколько передатчиков (например, спутники GNSS), система также имеет характер мультистатического радара. Приемник отраженного сигнала GNSS может быть различного типа: Стационарные станции, судовые измерения, самолеты или спутники, такие как спутник UK-DMC, входящий в состав Созвездие мониторинга стихийных бедствий, построенный Surrey Satellite Technology Ltd. Он нес полезную нагрузку вторичной рефлектометрии, которая продемонстрировала возможность приема и измерения сигналов GPS, отраженных от поверхности океанов Земли от его пути на низкой околоземной орбите для определения волнового движения и скорости ветра.

1. ^ Komjathy, A.; Масланик, Дж.; Заворотный, В.У.; Аксельрад, П. ; Кацберг, С.Дж. (2000). «Дистанционное зондирование морского льда с использованием сигналов GPS, отраженных от поверхности». IGARSS 2000. Международный симпозиум IEEE 2000 по геонаукам и дистанционному зондированию. Принимая пульс планеты: роль дистанционного зондирования в управлении окружающей средой. Труды (Кат. № 00Ч37120). Гонолулу, Гавайи, США: 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.; Маркграф, М.; Гербер, Т.; Ge, M.; Байерле, Г. (15.07.2013). «Эксперимент на дирижабле по изучению воздушной альтиметрии с использованием зеркальных отражений Глобальной навигационной спутниковой системы: ЭКСПЕРИМЕНТ ЦЕППЕЛИНА ПО ИЗУЧЕНИЮ БОРТОВОЙ АЛЬТИМЕТРИИ». Радио наука. 48 (4): 427–440. doi : 10.1002 / rds.20049.
3. ^ Gleason, S.; Hodgart, S.; Ипин Сунь; Gommenginger, C.; MacKin, S.; Аджрад, М.; Анвин, М. (2005). «Обнаружение и обработка бистатически отраженных сигналов GPS с низкой околоземной орбиты для целей дистанционного зондирования океана». IEEE Transactions по наукам о Земле и дистанционному зондированию. 43 (6): 1229–1241. Bibcode : 2005ITGRS..43.1229G. DOI : 10.1109 / TGRS.2005.845643. S2CID 6851145.
4. ^Ривас, М.Б.; Maslanik, J.A.; Аксельрад П. (22.09.2009). «Бистатическое рассеяние сигналов GPS от морского льда Арктики». IEEE Transactions по наукам о Земле и дистанционному зондированию. 48 (3): 1548–1553. doi : 10.1109 / tgrs.2009.2029342. ISSN 0196-2892. S2CID 12668682.
5. ^M. П. Клариция и др., Анализ карт задержки доплеровского сдвига GNSS-R со спутника UK-DMC над океаном, Geophysical Research Letters, 29 января 2009 г.

• Заворотный Валерий У.; Глисон, Скотт; Карделлах, Эстель; Лагеря, Адриано (2014). «Учебное пособие по дистанционному зондированию с использованием GNSS-бистатического радара возможностей». Журнал IEEE Geoscience and Remote Sensing Magazine. Vol. 2 шт. 4. С. 8–45. DOI : 10.1109 / MGRS.2014.2374220. ISSN 2168-6831.
• Ларсон, Кристин М. ; Маленький, Эрик Э.; Браун, Джон; Заворотный, Валерий (2014). «Экологическое зондирование: революция в приложениях GNSS». Внутри ГНСС. Vol. 9 нет. 4. С. 36–46. ISSN 1559-503X.
• Карделлах, Эстель (2015): E-GEM - мониторинг Земли GNSS-R; Документ с описанием современного состояния.
• Эмери, Уильям и Кэмпс, Адриано (2017): Введение в спутниковое дистанционное зондирование, 1-е издание Приложения для атмосферы, океана, земли и криосферы, Глава 6: Дистанционное зондирование с использованием сигналов глобальной навигационной спутниковой системы Elsevier, 20 сентября 2017 г., Мягкая обложка ISBN 9780128092545, электронная книга ISBN 9780128092590
• Полный список ссылок, поддерживаемых Сообщество GNSS-R можно найти по адресу: https://www.ice.csic.es/personal/rius/gnss_r_bibliography/index.html

• Размышляя о будущем, The Engineer Online, 28 ноября 2006 г.
• Приложения и методы GNSS, Artech House, сентябрь 2009 г.