无人机载北斗反射信号的海面测高性能评估

摘要

近年来,无人机的快速发展赋予了全球导航卫星系统卫星反射(Global Navigation Satellite Systems-Reflectometry,GNSS-R)信号机载观测平台更大的发展空间.针对目前对北斗卫星导航系统(BDS)反射信号(特别是B3频段)机载海面测高研究较少的现状,使用自研无人机机载微小型北斗反射信号探测仪,接收北斗B1、B3频段反射信号的多普勒时延图(Delay Doppler Map,DDM),建立机载DDM海面高度反演模型对海面高度进行实时反演.将反演结果分别与实测数据、 丹麦科技大学(DTU)全球海面高度模型的结果进行对比,通过均方根误差(RMSE)与平均绝对误差(MAE)描述测高结果的精度.使用无人机在山东省威海市山东大学威海分校附近的黄海海域进行了三次实验,实现了无人机载北斗B1、B3频段反射信号(BDS-R)海面高度反演,反演精度达到了分米级;验证了研发的微小型北斗反射信号探测仪用于机载海面测高的有效性.