[实用新型]基于浮空器的掩星探测系统

说明书

本实用新型实施例公开了一种基于浮空器的掩星探测系统。所述系统包括：GNSS掩星天线阵列、GNSS直达天线、射频信号处理电路、数字信号处理电路、反熔丝FPGA以及FLASH存储器；GNSS掩星天线阵列，与射频信号处理电路相连，GNSS直达天线，与射频信号处理电路相连，射频信号处理电路，与数字信号处理电路相连，数字信号处理电路，与反熔丝FPGA相连，反熔丝FPGA，与FLASH存储器相连，FLASH存储器，用于存储位流文件。本实用新型实施例的技术方案，通过解析遥测指令选择给SOC处理器加载不同功能的位流文件，快速切换电离层掩星探测功能和大气层掩星探测功能，实现对重点区域进行重点观测。

技术领域

本实用新型实施例涉及空间探测技术，尤其涉及一种基于浮空器的掩星探测系统。

背景技术

近几年，GNSS(Global Navigation Satellite System,全球导航卫星系统)在全球各国发展迅速，其中航天产业在多个领域已经步入了商业化进程，GNSS遥感技术应用得到了突破性进展。GNSS遥感技术是利用无线电波在地球大气中传播，或被地物反射后的信号幅度、相位等物理量的变化，来反演地球大气、海洋和土壤等气象要素。GNSS掩星探测的反演产品为电离层与大气参数。电离层反演产品包括电离层电子密度廓线与电离层闪烁指数，大气反演产品包括大气折射率、密度、压力、温度、湿度廓线，它具有成本低、获取数据量丰富快速、测量精度高等突出特点，应用前景极其广阔。目前GNSS掩星探测是利用安装在浮空器或者地球低轨道卫星上的GNSS掩星接收机、直达天线、一副前向掩星天线、一副后向掩星天线和一副大气掩星天线独立实现的。特别的，现有的一些浮空器，例如，近空间飞艇或者空间飞艇，其飞行高度可以高大100公里。在实际应用时，可以通过调整浮空器的飞行高度，使得浮空器对大气层掩星信号或者电离层掩星信号进行探测。

发明人在实现本实用新型的过程中，发现现有技术存在掩星通道分配少、重量大、发射成本高、不能实现重点区域重点观测的弊端，国内针对GNSS掩星探测，轻量化、低成本、多用途的研究，还处于初步研究阶段，相关资料较少，远远落后于NASA(NationalAeronautics and Space Administration,美国国家航空航天局)和ESA(European SpaceAgency,欧洲航天局)的研究水平。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种基于浮空器的掩星探测系统，以实现通过解析遥测指令选择给处理电路加载不同功能的位流文件，快速切换电离层掩星探测功能和大气层掩星探测功能，对重点区域进行重点观测。

本实用新型实施例提供了一种基于浮空器的掩星探测系统，包括：

GNSS掩星天线阵列、GNSS直达天线、射频信号处理电路、数字信号处理电路、反熔丝FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程逻辑门阵列)以及FLASH存储器；

所述GNSS掩星天线阵列，与所述射频信号处理电路相连，用于接收GNSS掩星射频信号发送至所述射频信号处理电路；

所述GNSS直达天线，与所述射频信号处理电路相连，用于接收GNSS直达射频信号发送至所述射频信号处理电路；

所述射频信号处理电路，与所述数字信号处理电路相连，用于将接收到的GNSS掩星射频信号和GNSS直达射频信号处理为GNSS掩星数字基带信号以及GNSS直达数字基带信号发送至所述数字信号处理电路；

所述数字信号处理电路，与所述反熔丝FPGA相连，用于通过所述反熔丝FPGA载入位流文件，并根据所述位流文件对接收的所述GNSS掩星数字基带信号以及所述GNSS直达数字基带信号进行数字信号处理；

所述反熔丝FPGA，与所述FLASH存储器相连，用于根据对地上遥测指令的指令解析结果，从所述FLASH存储器中获取匹配的位流文件加载至所述数字信号处理电路；