[发明专利]一种用于GNSS无源探测直达波抑制的装置和方法

说明书

本发明提供一种用于GNSS无源探测直达波抑制的装置和方法，其中该装置其呈球面状，至少包括：固定于地面的底座纬度滑轨；位于装置顶端的中心连接节点；连接所述底座纬度滑轨与所述中心连接点的经度滑轨；经度滑轨底部的轨道滑轮；沿所述经度滑轨移动的多个信号金属屏蔽板；位于所述球面装置内部的GNSS无源探测接收天线；以及伺服系统，其中所述伺服系统配置成根据GNSS卫星方位信息来控制多个信号金属屏蔽板中的一些或全部的移动以对直达信号来波方向进行遮挡。本装置和方法能够在直达信号进入探测接收天线之前进行有效的消除，减轻和削弱GNSS直达波对探测接收机跟踪处理环路的影响。

技术领域

本发明一般地涉及GNSS-R(GNSS遥感)和GNSS无源探测定位等技术领域。更具体地，本发明涉及用于GNSS无源探测直达波抑制的装置和方法。

背景技术

近年来，以全球导航位置系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)信号作为第三方辐射源的无源探测技术得到研究与应用。GNSS导航卫星信号具有数量多、覆盖范围广(全球覆盖)、连续稳定服务等特点，用于无源探测时具有自身独特的优势。GNSS-R是GNSS无源探测领域中最成熟的代表性技术，它通常通过在飞机机腹等位置安装左旋圆极化(LHCP)天线，接收GNSS地面发射信号，开展海洋测高、海面测风、陆地湿度、森林覆盖等遥感观测，并已展现出广阔的应用前景。

在GNSS-R中，位于机腹等位置的探测接收天线受GNSS直达信号干扰较小，且观测对象为地面大尺度遥感目标，因此通过探测天线极化隔离的方式一般即能有效抑制直达信号影响(卫星导航信号为右旋圆极化方式，对探测天线采用左旋圆极化方式可实现近30dB的极化隔离效果)，而无需其他复杂处理措施。

除GNSS-R的这种对地观测形式外，还可以在地面部署GNSS探测接收天线和系统，利用类似的原理对空中目标(如飞机、弹道导弹等)进行观测，实现防空预警等目的。但此时，由于探测天线系统位于地面、缺少遮挡，因此受GNSS直达波信号影响严重。研究与计算表明，当目标距离较远或雷达散射截面(RCS)较小时，GNSS直达信号能够比反射信号高出60dB以上。此时，若仅依赖天线极化隔离，将难以有效实现对反射信号的提取和处理。

发明内容

为了消除或至少减轻上述的技术问题，本发明提出一种用于GNSS无源探测直达波抑制的球面机械结构装置和方法。通过可在方位角和高度角方向上调整移动的金属挡板，在GNSS直达信号抵达位于装置内的探测接收天线之前进行一定的遮挡和反射，从而减轻和削弱GNSS直达信号的影响。

在一个方面中，本发明提出一种用于GNSS无源探测直达波抑制的装置，其呈球面状，至少包括：

固定于地面的底座纬度滑轨；

位于装置顶端的中心连接节点；

连接所述底座纬度滑轨与所述中心连接点的经度滑轨；

经度滑轨底部的轨道滑轮；

沿所述经度滑轨移动的多个信号金属屏蔽板；

位于所述球面装置内部的GNSS无源探测接收天线；以及

伺服系统，

其中所述伺服系统配置成根据GNSS卫星方位信息来控制多个信号金属屏蔽板中的一些或全部的移动以对直达信号来波方向进行遮挡。

在一个实施例中，所述中心连接节点包括具有滑轨结构的圆环。

在又一个实施例中，信号金属屏蔽板在方位角方向上的移动通过经度滑轨在所述底座纬度滑轨及顶端中心连接节点上的滑动完成，而信号金属屏蔽板在高度角方向上的移动通过信号金属屏蔽板在经度滑轨上的滑动完成。

在另一个实施例中，进一步包括位于装置内部用于支撑的支撑架。