不同反射天线覆盖和安装条件下星载GNSS-R关键参数的仿真分析

摘要

以风云三号(Fengyun 3,FY3)E星(FY3E)全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)掩星探测仪Ⅱ型(theⅡgeneration of GNSS occultation sounder, GNOSⅡ)的星载GNSS的反射信号(GNSS reflectometry,GNSSR)遥感场景为例,使用GNSS-R端到端性能模拟器软件,在不同反射天线覆盖(即不同天线波束宽度)和不同安装条件(包括安装天线法向不同的倾斜角度和倾斜方向)下,对可观测镜面反射点(specular point,SP)平均数量、SP最大数量、平均路径损耗、近地轨道(low Earth orbit, LEO)处反射信号入射角和SP处反射信号反射角等物理参量进行了仿真模拟,分析了各GNSS-R仿真参量与天线倾斜角度、倾斜方向和波束宽度之间的数值变化关系;并结合雪花图方法,进行了整体视角的分析。结果表明,天线波束宽度对各仿真参量的影响最大,倾斜角度次之,倾斜方向的影响最小,且天线波束宽度与SP数量成正比,与能量损耗成反比,天线设计需考虑各影响因素的平衡。