[发明专利]星载GNSS-R镜面反射点海洋潮汐修正定位方法和系统

权利要求书

1.一种星载GNSS-R镜面反射点海洋潮汐修正定位方法，其特征在于，包括：

获取导航卫星和接收机的空间位置信息；

根据获取的导航卫星和接收机的空间位置信息，确定在参考椭球面上的镜面反射点S；

获取静态高程修正量和时变高程修正量；其中，静态高程修正量通过EGM2008模型计算得到；对于指定位置和时刻的时变高程修正量基于潮汐模型进行潮汐分析后得到；

根据所述静态高程修正量和时变高程修正量，对所述在参考椭球面上的镜面反射点S进行静态修正和时变修正，得到在海洋潮汐面上的镜面反射点S′；包括：根据静态高程修正量H_G和时变高程修正量H_T，对镜面反射点S进行静态修正和时变修正，得到在海洋潮汐面上的镜面反射点S′的坐标：

其中，(X,Y,Z)表示镜面反射点S的坐标，(X′,Y′,Z′)表示镜面反射点S′的坐标，(ε_x,ε_y,ε_z)表示静态高程修正量H_G在x、y和z方向的三个修正分量，(σ_x,σ_y,σ_z)表示时变高程修正量H_T在x、y和z方向的三个修正分量，b和l分别表示在参考椭球面上的镜面反射点S对应的初始纬度和初始经度，a表示WGS-84椭球长半径，e表示WGS-84椭球第一偏心率，

对所述在海洋潮汐面上的镜面反射点S′进行法向修正，得到在海洋潮汐面上的镜面反射点S′在海洋潮汐面的法向垂面上的位置S″；

其中：

获取时变高程修正量，包括：

从TPXO8模型的正压潮汐高程解中提取得到谐波常数预测潮汐；

对提取得到的谐波常数预测潮汐进行潮汐反演，得到角速率为w的单一成分的分潮h(b′,l′)的表达式：

h(b′,l′,t)＝f_u(b′,l′,t)Re[h(b′,l′)exp{i[w(t-t₀)+V(t₀)+f_h(b′,l′,t)]}]…(4)

其中，t表示每次迭代的时刻，b′和l′分别表示每次迭代的纬度和经度，f_u表示每次迭代的水平方向的交点因子，f_h表示每次迭代的竖直方向的交点因子，V(t₀)表示迭代的初始时刻t₀的天文相角；

根据公式(4)，确定调和常数振幅A和相位K的表达式：

A＝|h(b′,l′)|…(5)

K＝arctan|{-Im[h(b′,l′)]/Re[h(b′,l′)]}|…(6)

根据公式(4)～(6)，进行调和分析，预测总潮高，得到时变高程修正量H_T的表达式：

其中，M表示平均海面高，n表示分潮数，下标j表示第j次分潮，f_j表示第j次分潮的交点因子，V_j(t)表示第j次分潮在t时刻的天文相角，A_j(b′,l′,t)表示第j次分潮对应的调和常数振幅，K_j(b′,l′,t)表示第j次分潮对应的相位，w_j表示第j次分潮的角速率，h_j(b′,l′)为第j次分潮的表达式；

通过如下步骤，解算得到时变高程修正分量(σ_x,σ_y,σ_z)：

根据公式(3)和公式(7)，确定每次迭代的时变高程修正分量(σ_x,σ_y,σ_z)的表达式：

迭代修正m次后满足截止阈值，总的时变高程修正分量(ω_x,ω_y,ω_z)如下：