[本站讯]近日,“太阳爆发及其对行星空间环境的影响”攀登计划创新团队“卫星导航与遥感”课题组徐天河教授团队,利用岸基GNSS反射信号测量技术,突破了复杂海况下载波相位稳定跟踪技术,获取了厘米级海面测高结果,该成果对于岸基/星载反射信号海面测高、海洋重力场反演等研究具有重要的参考意义和实用价值。此项研究成果发表在国际大地测量领域顶级刊物Journal of Geodesy,第一作者是山东大学重点资助博士后贺匀峤,徐天河教授为通讯作者。
Satellite |
Mean(cm) |
Std (cm) |
RMSE (cm) |
J07 |
-0.64 |
3.44 |
3.49 |
J01 |
0.8 |
4.52 |
4.59 |
J02 |
0.19 |
4.41 |
4.40 |
J03 |
-0.16 |
4.82 |
4.81 |
图1. 高海况下海面情况及海面测高结果
表1 高海况下海面测高精度统计结果
传统海面测高主要采用验潮站和卫星测高方式获取海面高度,二者时空分辨能力较低,建设成本较高,制约了对海洋环境的进一步认识。GNSS-R (Global navigation satellite system reflectometry) 海面测高技术利用GNSS卫星作为辐射源,能够实现全球公里级采样和小时级重访。GNSS-R海面测高存在的主要问题是码相位测高精度较差,而载波相位虽然测高精度高,但在高海况下难以实现。
研究团队依托山大平台,进行大量的岸基和船载实验,针对GNSS-R海面测高中载波相位观测值易受海面粗糙度影响的问题,提出双频反射信号组合方法,实现了岸基高海况条件下,稳定的载波相位观测值的恢复和提取,同时使得5°~75°高度角范围内的载波相位观测值均得到有效利用。通过与高精度海面测高雷达结果对比,岸基高海况下实测精度为3~5厘米。GNSS-R技术进行海面高度反演,是徐天河教授团队研究的重要方向之一,除上述成果外,团队还在全球、积雪厚度反演以及农田土壤湿度等方面取得重要成果。这些研究得到了国家自然科学基金和国家重点研发计划的资助。
卫星导航与遥感课题组主要致力于国家综合PNT、地表环境监测与全球海平面变化和卫星/无人机光谱遥感等三个方向的研究。课题组PI是国家重点研发计划首席科学家、山东大学杰出中青年学者(第一层次)徐天河教授。本团队还拥有山东大学兼职讲席教授/中科院院士1人,国家特聘教授2人,山东省“外专双百计划”特聘教授1人,副教授/副研究员6人,讲师1人,博士后4人,以及硕/博士研究生40余人。课题组已经形成了以专家领衔、中青年专家为中坚力量、青年学科骨干为主体,在国内外有重要影响力的学术队伍。同时,也积累了丰硕的研究成果:近5年来团队承担了国家重点研发计划项目、问海计划课题、北斗重大专项,国家自然科学基金重大项目课题、山东省重点研发计划等40余项科研项目;发表SCI/EI论文100余篇,取得专利和软件著作权30余项,获得省部级科技奖4项。
论文链接:https://link.springer.com/article/10.1007/s00190-023-01712-6