本書旨在促進導航、遙感和雷達的深度融合,為推廣我國遙感和雷達的應(yīng)用提供新思路,助力我國導航創(chuàng)新應(yīng)用落地。本書圍繞GNSS機會源感知測量技術(shù)的陸海面物理參數(shù)反演、災(zāi)害實時監(jiān)測和近場小區(qū)域目標探測成像等問題,介紹了地基海面風速、海面高度、土壤濕度、植被長勢和河流水文參數(shù)測量新方法,介紹了星載海面風矢量反演、臺風事件檢測和臺風結(jié)構(gòu)參數(shù)估計新理論,還介紹了后向/前向構(gòu)型的目標檢測和成像關(guān)鍵技術(shù)。在介紹理論、方法和模型的過程中,同時介紹了作者團隊自行開展試驗獲得的數(shù)據(jù)、合作伙伴和國外共享或公開的數(shù)據(jù)的處理結(jié)果。
更多科學出版社服務(wù),請掃碼獲取。
2008.09-2012.06:本科,電子信息工程專業(yè),北京航空航天大學
2012.09-2014.07:碩士,電子信息工程專業(yè),北京航空航天大學
2014.09-2019.01:博士,電子信息工程專業(yè),北京航空航天大學2019.02-2020.08:高級工程師,華為海思半導體有限公司
2020.09-2024.01:卓越師資博士后/講師,北京航空航天大學
2024.02-至今:副教授,北京航空航天大學
GNSS導航控制1.中國衛(wèi)星導航定位協(xié)會:青年工作委員會委員。
2.《無線電工程》:青年編委。
3.中歐導航衛(wèi)星反射信號聯(lián)合研究工作組:秘書(隸屬科技部-歐空局)。
4.科技部“十四五”“對地觀測與導航”重點專項:秘書組成員。
5.中國高科技產(chǎn)業(yè)化研究會:智能信息處理產(chǎn)業(yè)化分會理事。
6.RSE, IEEE JSTAR,RSASE,武漢大學學報(信息科學版)、北航學報等期刊審稿人。
目錄
“博士后文庫”序言
前言
第1章 GNSS機會源感知測量概述 1
1.1 GNSS機會源感知測量概念 1
1.2 地基應(yīng)用 3
1.2.1 地基觀測重要性 3
1.2.2 地基GNSS-R應(yīng)用概述 4
1.3 星載應(yīng)用 10
1.3.1 星載觀測重要性 10
1.3.2 星載GNSS-R應(yīng)用概述 11
1.4 外輻射源雷達 14
1.4.1 外輻射源雷達重要性 14
1.4.2 GNSS外輻射源雷達應(yīng)用概述 15
1.5 章節(jié)安排 16
1.6 小結(jié) 18
參考文獻 19
第2章 GNSS機會源感知測量基礎(chǔ) 31
2.1 幾何模型 31
2.1.1 地基遙感 31
2.1.2 星載遙感 32
2.1.3 外輻射源雷達 34
2.2 鏡面反射點位置估計 35
2.2.1 地球模型 36
2.2.2 幾何估計法 37
2.2.3 最優(yōu)化估計算法 39
2.3 空間分辨率 40
2.3.1 地基遙感分辨率 40
2.3.2 星載遙感分辨率 41
2.3.3 目標探測分辨率 44
2.4 時空覆蓋性 47
2.4.1 時空覆蓋性能指標 47
2.4.2 反射事件可見性 48
2.4.3 時空性能仿真分析 51
2.5 反射信號模型 55
2.5.1 相干反射場景 56
2.5.2 非相干反射場景 57
2.6 反射信號接收與處理 62
2.7 小結(jié) 66
參考文獻 67
第3章 地基海面物理參數(shù)遙感 68
3.1 海面風速反演 68
3.1.1 海面風速敏感觀測量 69
3.1.2 多星多參數(shù)融合海面風速反演模型 71
3.1.3 北斗GEO衛(wèi)星B3I信號試驗 73
3.2 海面高度測量 76
3.2.1 海面高度測量模型 77
3.2.2 性能仿真評估 78
3.2.3 試驗評估驗證 82
3.3 海冰探測 89
3.3.1 海冰探測方法 89
3.3.2 鲅魚圈試驗驗證 91
3.4 海冰厚度測量 94
3.4.1 海水和海冰介電常數(shù)模型 94
3.4.2 三層介質(zhì)反射模型 95
3.4.3 海冰厚度測量方法 98
3.4.4 仿真論證 99
3.5 小結(jié) 101
參考文獻 102
第4章 地基土壤濕度測量和植被長勢測量 103
4.1 反射率測量土壤濕度 103
4.1.1 土壤介電常數(shù)模型 103
4.1.2 反射率估計方法 104
4.1.3 右旋圓極化天線試驗測試 109
4.1.4 線極化天線試驗測試 110
4.2 透射效應(yīng)測量土壤濕度 114
4.2.1 土壤透射效應(yīng) 114
4.2.2 高度偏差測量方法 115
4.2.3 試驗驗證 117
4.3 稀疏型植被長勢測量 122
4.3.1 歸一化微波反射指數(shù) 122
4.3.2 反射率和歸一化微波反射指數(shù)融合方法 123
4.3.3 試驗驗證 125
4.4 密集型植被長勢測量 128
4.4.1 衰減系數(shù) 129
4.4.2 衰減率和高度的植被長勢表征方法 130
4.4.3 試驗驗證 133
4.5 小結(jié) 137
參考文獻 138
第5章 地基河流水文參數(shù)測量 140
5.1 測量構(gòu)型 140
5.2 邊界檢測 143
5.3 水位測量 148
5.3.1 GNSS-R方法 148
5.3.2 GNSS-IR方法 149
5.4 流速測量 150
5.4.1 雙基多普勒效應(yīng) 150
5.4.2 反射信號譜估計 151
5.5 流量估計 152
5.6 仿真與試驗驗證 154
5.6.1 GNSS-IR仿真 154
5.6.2 GNSS-R試驗 158
5.7 小結(jié) 162
參考文獻 163
第6章 星載海面風場反演 164
6.1 風速敏感特征觀測量 164
6.1.1 時延多普勒圖定標 164
6.1.2 時延多普勒圖均值 166
6.1.3 時延波形前沿斜率 168
6.2 海面風速反演算法 170
6.2.1 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法 170
6.2.2 經(jīng)驗地球物理模式函數(shù) 171
6.2.3 多特征觀測量融合 172
6.2.4 沿軌滑動平均 173
6.3 風速反演仿真驗證 173
6.3.1 反演模型建立 174
6.3.2 反演性能分析 174
6.4 實測數(shù)據(jù)驗證 178
6.4.1 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制 178
6.4.2 反演模型函數(shù) 178
6.4.3 反演性能分析 182
6.5 非鏡向觀測模式風矢量反演 186
6.5.1 非鏡向觀測模式 186
6.5.2 風矢量特征觀測量 187
6.5.3 海面風矢量極大似然估計方法 191
6.5.4 仿真驗證 195
6.6 小結(jié) 198
參考文獻 198
第7章 星載臺風檢測及臺風結(jié)構(gòu)參數(shù)估計 200
7.1 臺風模型 200
7.1.1 臺風概念 200
7.1.2 風場模型 201
7.1.3 海面坡度概率密度函數(shù) 205
7.2 臺風海域時延多普勒圖特征 205
7.3 時延多普勒域臺風檢測及位置估計 208
7.3.1 臺風事件特征觀測量 208
7.3.2 滑動窗口時序異常檢測 209
7.3.3 仿真驗證 212
7.3.4 實測數(shù)據(jù)驗證 216
7.4 空間域臺風檢測及臺風眼位置估計 219
7.4.1 散射系數(shù)重構(gòu)方法 219
7.4.2 臺風檢測算法 224
7.4.3 臺風眼位置估計方法 225
7.5 臺風結(jié)構(gòu)參數(shù)估計 228
7.5.1 臺風結(jié)構(gòu)參數(shù) 228
7.5.2 參數(shù)化臺風模型匹配算法 229
7.5.3 仿真驗證 232
7.6 小結(jié) 235
參考文獻 235
第8章 外輻射目標探測 237
8.1 目標探測構(gòu)型 237
8.2 后向構(gòu)型目標探測 238
8.2.1 固定點目標回波信號處理算法 238
8.2.2 幀內(nèi)運動補償方法 241
8.2.3 多幀聯(lián)合目標檢測算法 243
8.2.4 海面目標探測試驗驗證 245
8.2.5 空中目標探測試驗驗證 252
8.3 后向構(gòu)型目標定位 255
8.3.1 到達時間差定位方程 255
8.3.2 協(xié)方差模型 256
8.3.3 定位性能分析 257
8.3.4 空中目標定位試驗 259
8.4 前向構(gòu)型目標探測 260
8.4.1 菲涅耳衍射效應(yīng) 261
8.4.2 目標檢測算子 265
8.4.3 空中目標探測試驗驗證 265
8.5 小結(jié) 270
參考文獻 270
第9章 地基GNSS雙基SAR成像 271
9.1 GNSS SAR二維信號模型 271
9.2 雙基成像算法 273
9.2.1 后向投影算法 273
9.2.2 距離多普勒算法 283
9.3 GNSS SAR試驗驗證 289
9.3.1 建筑物試驗 289
9.3.2 河流邊界試驗 295
9.4 小結(jié) 296
參考文獻 297
第10章 總結(jié)與展望 298
10.1 地基遙感應(yīng)用 298
10.1.1 總結(jié) 298
10.1.2 展望 300
10.2 星載遙感應(yīng)用 304
10.2.1 總結(jié) 304
10.2.2 展望 306
10.3 外輻射源雷達應(yīng)用 308
10.3.1 總結(jié) 308
10.3.2 展望 309
10.4 小結(jié) 310
參考文獻 311
編后記 314