中國氣象局氣象探測中心涂滿紅獲國家專利權
買專利賣專利找龍圖騰,真高效! 查專利查商標用IPTOP,全免費!專利年費監控用IP管家,真方便!
龍圖騰網獲悉中國氣象局氣象探測中心申請的專利一種基于衛星反射信號的海面風速反演方法及芯片模組獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN115144884B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-22發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202210889142.2,技術領域涉及:G01S19/52;該發明授權一種基于衛星反射信號的海面風速反演方法及芯片模組是由涂滿紅;曹云昌;王峰;雷勇;李肖霞;胡姮;梁宏;劉佳;劉藝朦;郭豐赫;趙盼盼設計研發完成,并于2022-07-27向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種基于衛星反射信號的海面風速反演方法及芯片模組在說明書摘要公布了:一種基于衛星反射信號的海面風速反演方法,包括:接收衛星導航芯片模組發送的定位位置信息;接收衛星導航芯片模組的第一直射信號及經過海面反射的反射信號,并根據第一直射信號及反射信號獲得第一直射信號及反射信號的相關序列;根據相關序列獲取反射信號的海面風速敏感的相關時間及時延波形面積;根據相關時間、時延波形面積以及風速反演模型獲取風速值;根據定位位置信息及風速值獲取目標區域海面風速。本申請通過提取聯合多顆GEO反射信號的特征觀測量海面風速,利用岸基GEO衛星提供穩定幾何構型,降低信號處理復雜度,提高風速測量的精度。同時岸基遙感平臺觀測區域固定、可長期穩定觀測,具有信號源廣、成本低,探測設備輕等優勢。
本發明授權一種基于衛星反射信號的海面風速反演方法及芯片模組在權利要求書中公布了:1.一種基于衛星反射信號的海面風速反演方法,其特征在于,包括: 接收衛星導航芯片模組發送的定位位置信息,所述衛星導航芯片模組為多顆北斗地球同步軌道衛星組成的北斗衛星導航芯片模組,包括: 北斗B1I和B3I雙頻右旋圓極化天線接收所述北斗衛星導航芯片模組發送的第二直射信號; 所述北斗B1I和B3I雙頻右旋圓極化天線發送所述第二直射信號至雙頻導航片上芯片模組; 所述雙頻導航片上芯片模組根據所述第二直射信號獲取定位位置信息; 所述雙頻導航片上芯片模組發送所述定位位置信息至海面風速反演模塊及海面風速監控模塊; 接收所述衛星導航芯片模組的第一直射信號及經過海面反射的反射信號,并根據所述第一直射信號及所述反射信號獲得所述第一直射信號及所述反射信號的相關序列,包括: 四通道射頻前端中的兩個通道接收所述北斗B1I和B3I雙頻右旋圓極化天線發送的所述第一直射信號,另外兩個通道接收北斗B1I和B3I雙頻左旋圓極化天線發送的所述反射信號,并將所述第一直射信號及反射信號轉換成四路數字中頻信號; 所述四通道射頻前端發送所述四路數字中頻信號至直反射信號協同處理模塊; 所述直反射信號協同處理模塊根據所述四路數字中頻信號處理所述第一直射信號及所述反射信號,并獲取多顆北斗地球同步軌道衛星的直射和反射信號的相關序列; 根據所述相關序列獲取所述反射信號的海面風速敏感的相關時間及時延波形面積,包括: 根據預設的接收機的固定中頻頻率值產生數字載波refcarrierit,將數字載波refcarrierit和第一直射信號及反射信號分別進行相乘,對所述第一直射信號及所述反射信號進行載波剝離,refcarrierit為所述直反射信號協同處理模塊中的參考信號發生模塊產生的第i通道的本地載波; 對載波剝離后的所述第一直射信號及所述反射信號進行快速傅里葉變換,得到所述第一直射信號和所述反射信號的第一頻域形式; 對本地碼進行快速傅里葉變換,得到所述本地碼的第二頻域形式,并對所述第二頻域形式利用共軛算子求共軛; 所述第一頻域形式與所述第二頻域形式共軛相乘,并根據逆傅里葉變換得到所述第一直射信號及所述反射信號的多時延復數相關值和 所述直反射信號協同處理模塊的直反射信號頻域并行相關器的相干積分時間設置為北斗B1I和B3I信號偽碼周期1ms,輸出所述多顆北斗地球同步軌道衛星的所述第一直射信號及所述反射信號的所述多時延復數相關值和至所述海面風速反演模塊; 根據所述相關時間、所述時延波形面積以及風速反演模型獲取風速值,包括: 讀取所述第i通道的數據,包括所述第一直射信號及所述反射信號的多時延復數相關值和以及對應地球同步軌道衛星的方位角及高度角; 當對應的地球同步軌道衛星方位角Ai滿足Amin<Ai<Amax時,即認為該衛星發射的信號處于天線觀測范圍內,進行后續處理; 所述反射信號多時延復數相關值進行非相干累加得到反射信號的時延波形,即: 其中,Ycohimτ為Ncoh次相干累加的復數時延波形,即 , Nincoh為所述反射信號多時延復數相關值進行非相干累加的次數; 根據峰值信噪比求解所述反射信號的時延波形的信噪比,即: 其中,Ppeak和Pnoise為反射信號的時延的峰值功率和噪聲功率: Ppeak=max{|Yiτ|2}, 其中,max{·}為最大值算子;E{·}為均值算子;表示時延小于Tτ的時延波形; 當所述信噪比大于預設閾值時,則進入后續風速反演的步驟; 利用歸一化的反射信號時延波形計算波形面積,即: 其中,Th為給定閾值;|YNiτ|2為歸一化的反射信號時延波形: 根據所述波形面積反演風速: 其中,aA和bA為反演模型參數; 根據所述第一直射信號和所述反射信號的所述多時延復數相關值計算干涉復數場: 其中,為所述反射信號和所述第一直射信號在時延波形峰值處的多時延復數相關值; 根據所述干涉復數場獲取得到相關函數: ; 其中,M為干涉復數場樣本個數,為Sicfj的共軛,計算相關時間: 根據所述相關時間計算海面風速: 其中,aicf和bicf為反演模型參數; 根據線性無偏最小方差估計器融合各通道獨立反演的海面風速:u10=m·U10,其中,U10為各通道獨立反演風速構成的風速矢量,即: U10=[UA1,Uicf1,…,UAN,UicfN] N表示為獨立反演風速的通道數量,m為線性組合的加權矢量,在約束||m||=1的條件下,利用最小方差準則使最小可得: ; 其中,CWS為各獨立特征參數反演風速的協方差矩陣,第i行,第j列的元素表示為:CWSij=ui-utrue)·uj-utrueT; 其中,ui和uj表示各通道獨立反演的風速,utrue為同位真實風速;根據所述定位位置信息及所述風速值獲取目標區域海面風速。
如需購買、轉讓、實施、許可或投資類似專利技術,可聯系本專利的申請人或專利權人中國氣象局氣象探測中心,其通訊地址為:100081 北京市海淀區中關村南大街46號;或者聯系龍圖騰網官方客服,聯系龍圖騰網可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網”。
1、本報告根據公開、合法渠道獲得相關數據和信息,力求客觀、公正,但并不保證數據的最終完整性和準確性。
2、報告中的分析和結論僅反映本公司于發布本報告當日的職業理解,僅供參考使用,不能作為本公司承擔任何法律責任的依據或者憑證。