GNSS-R卫星测高方法及水下导航应用

本书是一本较系统和详实地论述GNSS-R卫星测高方法及水下导航应用的科学专著。全书共18章，主要内容包括：基于新一代GNSS-R星座海面测高原理提高水下惯性/重力组合导航精度研究进展；GNSS-R卫星海面测高概述；GNSS-R海面风场测量及反射信号处理方法；GNSS-R海面测高及反射信号处理方法；海面有效波高测量及信号处理方法；GNSS反射信号接收处理平台设计；GNSS海面测高反射信号的部分干涉处理；互调分量对干涉GNSS-R测量的影响；基于TechDermoSat-1星载GNSS-R的海冰相位测高；GNSS-R波形统计及其对测高反演的影响；利用CYGNSS计划获取的星载GNSS-R数据测量湖泊水位与表面地形；提出重力场-法向投影反射参考面组合修正法，并提高GNSS-R镜面反射点定位精度；提出海洋潮汐时变高程修正定位法，并提高星载GNSS-R镜面反射点海面定位精度；提出星载下视天线观测能力优化法，并提高GNSS-R测高卫星接收海面反射信号数量；提出测地线周期性航向控制法，并提高水下地形匹配导航的匹配效率；提出分层邻域阈值搜索法，并提高水下潜器重力匹配导航的匹配效率；提出主成分加权平均归一化法，并优选水下重力匹配导航适配区；提出先验递推迭代最小二乘误匹配修正法，并提高水下潜器重力匹配导航的可靠性。
本书可供从事与GNSS-R卫星测高和水下导航相关科学研究的科研人员参阅，亦可作为卫星导航学、惯性导航学、海洋重力学等相关专业本科生和研究生的教学参考书。

第1章绪论
1.1概述
1.2GNSS-R测高研究进展
1.2.1GNSS-R测高精度研究进展
1.2.2GNSS-R测高空间分辨率研究进展
1.3全球海洋重力场模型的研究进展和未来展望
1.3.1海洋重力场研究概述
1.3.2海洋重力场获取手段研究进展
1.3.3海洋重力场反演理论和方法研究进展
1.3.4全球海洋重力场模型发展历程
1.3.5海洋重力场模型未来展望
1.4水下重力匹配导航研究进展
1.4.1惯性器件发展概况
1.4.2水下匹配导航技术概述
1.4.3水下重力匹配导航系统研究现状及趋势
1.5天空海一体化导航与探测团队研究进展
1.5.1已取得阶段性研究成果
1.5.2预期研究工作
1.6小结
第2章GNSS-R卫星海面测高基本原理
2.1GNSS系统的发展、现状与趋势
2.1.1GPS卫星导航系统
2.1.2GLONASS卫星导航系统
2.1.3GALILEO卫星导航系统
2.1.4北斗卫星导航系统
2.1.5其他卫星导航系统
2.1.6GNSS系统发展趋势
2.2GNSS-R基本原理
2.2.1电磁波及反射
2.2.2GNSS-R中的各种几何关系
2.2.3GNSS-R信号特性
2.3GNSS-R技术发展现状
2.3.1应用领域及应用方法
2.3.2反射信号接收处理方法及接收机设计
2.3.3GNSS-R技术国内发展现状
2.4小结
第3章GNSS-R海面风场测量及反射信号处理方法
3.1GNSS-R海面风场测量特点及基本流程
3.1.1GNSS-R海面风场测量特点
3.1.2GNSS-R海面风场测量基本流程及算法
3.2理论模型及波形仿真
3.2.1海面风场与海面摩擦风速
3.2.2海浪谱及模型
3.2.3海面统计特征参数
3.2.4电磁散射模型
3.2.5海面散射信号的自相关函数及相关功率
3.2.6波形仿真流程
3.2.7时延多普勒二维相关功率数值仿真
3.3GNSS-R海面风场测量信号处理方法
3.3.1二维相关处理基本流程
3.3.2时延-多普勒二维相关通道设计
3.3.3二维相关值中本地信号产生方法
3.3.4二维相关参考点的选取及同步
3.4面向风场反演的反射信号接收处理系统、实验及结果
3.4.1面向风场反演的反射信号接收处理系统
3.4.2南海海面风场反演实验及相关结果
3.5小结
第4章GNSS-R海面测高及反射信号处理方法
4.1海面高度测量的几何模型
4.1.1水平地表模型
4.1.2考虑地球曲率影响的模型
4.2高度测量误差
4.2.1高度误差和路径延迟误差
4.2.2路径延迟与时间延迟
4.2.3相位测量误差
4.2.4电离层误差
4.2.5大气延迟模型
4.3基于载波相位的海面高度测量
4.3.1高度与载波相位
4.3.2基于直射闭环反射开环的载波相位差提取方法
4.4基于码相位的海面高度测量
4.4.1基于本地副本信号的码相位差提取
4.4.2基于未知波形信号的码相位差提取
4.5小结
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