[实用新型]一种卫星雷达高度计跟踪器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种卫星雷达高度计跟踪器，特别是涉及一种最大似然跟踪算法(maximum likelihood estimation，MLE)和重心跟踪算法(off center of gravity，OCOG)两种算法并行工作的雷达高度计跟踪器。

背景技术

卫星雷达高度计是用于海洋动力环境测量的重要遥感器，其直接测量的产品包括卫星到海面的高度，海面有效波高和海面后向散射系数，雷达高度计测量数据的进一步反演结果，可以应用于海洋地球物理学、海洋动力学、海洋气候与环境、海冰监测等方面。除此以外，雷达高度计还可以测量海冰、海陆交界处地形和陆地地表高度。自1973年Skylab试验以来，以美国和欧洲为代表，雷达高度计卫星已经发展成为系列化的应用卫星(如GEOSAT、Topex/poseidon、Jason-1、ERS-1、ERS-2和Envisat等)，技术日趋成熟。

现有在轨运行的雷达高度计跟踪器在同一时刻只有一种跟踪算法在工作，如GEOSAT和Topex/poseidon高度计只采用了门跟踪算法。门跟踪算法测量精度较高但健壮性较差，比较适合海洋测量，而在海陆交界、陆地和海冰的测量方面能力较差，容易失锁。Jason-1高度计跟踪器是一个基于MLE算法的跟踪器，图2为基于MLE的跟踪器结构图，该跟踪器由FFT功率谱分析器、MLE误差鉴别器、α-β滤波器和时序生成器组成。其中，FFT功率谱分析器分别与MLE误差鉴别器和α-β滤波器电连接，MLE误差鉴别器与α-β滤波器之间电连接，α-β滤波器还与时序生成器电连接。该跟踪器从高度计的接收机接收I、Q信号，生成波形数据、MLE跟踪参数、信号带宽、高度值、浪高值、AGC和工作时序等多种数据，并产生距离精调和距离粗调值，用于对跟踪器本身的调节。

Envisat高度计只采用了OCOG算法。OCOG算法跟踪精度较差但健壮性较强，比较适合海陆交界、陆地和海冰的测量；用OCOG算法进行海洋测量，需要在地面进行二次跟踪，但是存在累积误差，降低了海洋测量精度。图3为基于OCOG的跟踪器结构图。该跟踪器由FFT功率谱分析器、OCOG误差鉴别器、α-β滤波器和时序生成器组成。

ERS-1和ERS-2高度计在海洋测量时采用了准最大似然算法，而在海陆交界、陆地和海冰测量时采用了OCOG算法。这是一种比较好的方式，问题是这两种跟踪算法不是同时工作的，两种算法相互切换，特别是由准最大似然算法向OCOG算法切换时，再次捕获回波会使跟踪器一段时间内失锁，从而造成测量的不连续性。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有的雷达高度计跟踪器无法很好地兼容于海洋和陆地的缺陷，从而提供一种既可用于海洋测量，又可同时用于陆地测量，且测量精度高、健壮性强的雷达高度计跟踪器。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种卫星雷达高度计跟踪器，包括第一FFT功率谱分析器1、MLE误差鉴别器3和第一α-β滤波器5，其特征在于，还包括第二FFT功率谱分析器2、OCOG误差鉴别器4、第二α-β滤波器6和数据合成处理单元7；其中，所述的第一FFT功率谱分析器1电连接到所述的MLE误差鉴别器3、所述的第一α-β滤波器5和所述的数据合成处理单元7上，所述的MLE误差鉴别器3分别与所述的第一α-β滤波器5和所述的数据合成处理单元7电连接，所述的第一α-β滤波器5与所述的数据合成处理单元7电连接；所述的第二FFT功率谱分析器2电连接到所述的OCOG误差鉴别器4、所述的第二α-β滤波器6和所述的数据合成处理单元7上，所述的OCOG误差鉴别器4分别与所述的第二α-β滤波器6和所述的数据合成处理单元7电连接，所述的第二α-β滤波器6与所述的数据合成处理单元7电连接；所述的第一α-β滤波器5还与所述的第二α-β滤波器6电连接。

本实用新型的优点在于：

1、本实用新型的卫星雷达高度计跟踪器既适合于海洋测量，又适合于陆地和海冰的测量。

2、本实用新型的卫星雷达高度计跟踪器具备跟踪精度高、跟踪健壮性强的优点，对提高卫星雷达高度计跟踪器的跟踪性能具有重要意义。

3、本实用新型的卫星雷达高度计跟踪器在测量海陆交界处时，由于MLE和OCOG并行工作，不存在由于两种算法切换造成的跟踪测量的不连续。

附图说明

图1本实用新型的卫星雷达高度计跟踪器的结构图；

图2为基于MLE算法的跟踪器的结构图；

图3为基于OCOG算法的跟踪器的结构图。

1    第一FFT功率谱分析器    2    第二FFT功率谱分析器