基于导航反射信号的非接触式坡面形变测量方法及系统

    公开(公告)号:CN113899302A

    公开(公告)日:2022-01-07

    申请号:CN202111164653.X

    申请日:2021-09-30

    申请人: 武汉大学

    发明人: 严颂华 陈永谦

    IPC分类号: G01B7/16

    摘要: 本发明提供一种基于导航反射信号的非接触式测量形变的系统,包括直达天线、反射天线、北斗GEO卫星、北斗信号采集系统和软件数据处理模块,所述的软件数据处理模块,用于根据所述北斗信号采集系统采集到的导航信号与反射信号计算得到目标坡面形变,包括估测场景相关参数,持续采集GNSS导航数据,计算直达与反射信号相关和结果,提取反射信号载波相位信息,相位信息处理,构造等效入射角模型,反演坡面形变。本发明实现了在不接触坡面形变体的情况下,利用北斗GEO卫星的导航反射信号进行无源、连续、自动化、全天候且范围可选的坡面形变反演。

    基于北斗GEO卫星信号的土壤湿度估计方法

    公开(公告)号:CN105352979B

    公开(公告)日:2017-11-28

    申请号:CN201510901383.4

    申请日:2015-12-08

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: G01N22/04

    摘要: 本发明涉及一种基于北斗GEO卫星信号的土壤湿度估计方法,是一种利用北斗GEO卫星直达信号与反射信号信噪比数据进行土壤湿度反演的方法。本发明主要利用北斗接收机接收GEO卫星信号的反射系数的方差来估计土壤湿度值;画出实测土壤湿度变化趋势与方差变化趋势对比图,比较两者的相关性,经计算其相关系数可达到0.71,最后拟合方差与实测土壤湿度之间的关系,利用拟合出来的对数关系模型,结合某天北斗信号信噪比数据来估计出当天的土壤湿度。本发明拓展了北斗信号的应用领域,可以应用于农业灌溉和气象方面研究。

    一种天地波一体化组网的高频地波雷达同步系统及方法

    公开(公告)号:CN103713278A

    公开(公告)日:2014-04-09

    申请号:CN201410002432.6

    申请日:2014-01-03

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: G01S7/02

    摘要: 本发明公开了一种天地波一体化组网的高频地波雷达同步系统及方法,本发明的系统包括PCI接口模块、基于FPGA芯片的双口RAM和PCI时序控制模块、GPS接收模块、主控模块、同步控制模块和系统复位电路;本发明采用标准的CPCI总线接口,CPCI所具有高开放性、高可靠性、可热插拔等特性提高了整个雷达系统稳定度。同时,FPGA同步控制模块负责同步控制波形的产生,使得雷达系统的同步时序灵活可配置。本发明所具备的这些特点实现了天地波一化组网高频地波雷达低成本、高稳定以及高精度的同步。

    基于智能手机北斗导航数据的土壤湿度估计方法及设备

    公开(公告)号:CN114878601A

    公开(公告)日:2022-08-09

    申请号:CN202210609024.1

    申请日:2022-05-31

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: G01N22/04 G01S19/37

    摘要: 本发明提供了一种基于智能手机北斗导航数据的土壤湿度估计方法及设备。所述方法包括:步骤1:采用一智能手机,分时获取直达与反射数据;步骤2:对反射数据和直达数据进行滤波和可视化;步骤3:加入手机天线朝向、手机固定方式、地形起伏、土壤粗糙度影响因素,确定正式测量时所要满足的外界条件;步骤4:进行随空间变化实验和随时间变化实验,从实验数据得到信噪比值和原位土壤湿度的线性关系。本发明首次尝试使用智能手机的北斗信号信噪比估计土壤湿度,相比传统的固定式接收机可灵活地选择实验区域,就地获取实时的数据,而且北斗GEO卫星相对于地面静止,反射区域位置固定且容易推算,在日常生活中的泛化性较强。

    一种利用三通道接收机的地基GNSS-R植被下土壤湿度感知方法

    公开(公告)号:CN111122657B

    公开(公告)日:2021-05-04

    申请号:CN201911265495.X

    申请日:2019-12-11

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: G01N27/00 G06F16/21 G06F17/16

    摘要: 本发明提供了一种利用三通道接收机的地基GNSS‑R植被下土壤湿度感知方法,可根据实测土壤湿度数据计算出植被下土壤反射系数的理论值,然后通过两个直达天线,一个反射天线采集的对应的GNSS数据,根据不同天线采集到的北斗3号GEO卫星的信噪比数据,计算出植被下土壤反射系数的实际值。通过最小二乘法,建立理论值与实际值之间的线性回归模型,最后根据当天所采集的GNSS数据,求出植被下土壤反射系数的实际值,代入线性回归模型,根据菲涅尔方程和Hallikainen经验模型,即可反演出植被下土壤的湿度值。通过本发明,能够对同一地区植被下土壤湿度实施长时间连续性监测,对土壤湿度测量有重要意义。

    利用北斗基站阵列数据估计电离层扰动的移动速度的方法

    公开(公告)号:CN106597479A

    公开(公告)日:2017-04-26

    申请号:CN201611042419.9

    申请日:2016-11-23

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: G01S19/21 G01S19/07

    CPC分类号: G01S19/21 G01S19/07

    摘要: 本发明公开了一种利用北斗基站阵列数据估计电离层扰动的移动速度的方法,包括:从北斗相关网站下载星历文件和电离层文件,从北斗基站阵列各站点的双频接收机获取双频数据文件;计算传播路径上电离层的斜TEC;对同一颗卫星在两站点的斜TEC时间序列做互相关,获得两站点的扰动时延;根据卫星和各站点的坐标计算电离层穿刺点坐标;利用两站点对应的电离层穿刺点坐标获得两电离层穿刺点的距离,根据两电离层穿刺点的距离和两站点的扰动时延估算电离层扰动的移动速度。本发明能应用于发现电离层的变化规律,对电离层变化进行预测,从而解决电离层扰动对导航系统和无线电通信系统的干扰问题,提高导航精度及保证无线电通信的可靠性。

    基于GNSS-R网络的土壤湿度实时监测与共享方法

    公开(公告)号:CN103347045A

    公开(公告)日:2013-10-09

    申请号:CN201310215217.X

    申请日:2013-05-31

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: H04L29/08 G01N23/00

    摘要: 本发明公开了一种基于GNSS-R网络的土壤湿度实时监测与共享方法,属于智慧城市地理信息服务技术领域。本发明集土壤湿度监测原始数据获取、土壤湿度在线反演和土壤湿度监测结果的实时发布于一体,解决了现有土壤湿度监测无法实现在线解算和实时共享的问题。与现有土壤湿度监测方法相比,本发明可在互联网环境下高效地进行在线解算和土壤湿度监测结果的实时共享,为土壤湿度数据的实时共享和互操作提供了支持。

    大面积土壤湿度测量方法

    公开(公告)号:CN101900692B

    公开(公告)日:2012-05-30

    申请号:CN201010207399.2

    申请日:2010-06-18

    申请人: 武汉大学

    发明人: 严颂华 龚健雅

    IPC分类号: G01N22/04

    摘要: 本发明提供一种大面积土壤湿度测量方法,设置一个垂直极化接收天线、一个GPS接收机,以及进行信号处理的计算机,测量过程包括利用GPS信号及其反射信号的干涉效应来进行处理。这种技术方案利用广泛存在的GPS信号作为信号源,可以全天候大面积测量且成本低廉,并利用干涉效应更进一步简化了接收装置。

    一种植被覆盖区域的土壤湿度估计方法及装置

    公开(公告)号:CN110672640A

    公开(公告)日:2020-01-10

    申请号:CN201911107302.8

    申请日:2019-11-13

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: G01N22/04 G01N21/17 G01N21/25

    摘要: 本发明公开了一种植被覆盖区域的土壤湿度估计方法及装置,属于电子、信息及光学遥感等领域,首先,借助星载GNSS-R反射计数据构建总体后向反射系数和DDM反射功率关系;利用光学影像数据求解植被覆盖区域植被反射系数和衰减系数;融合星载GNSS-R反射计数据总体后向反射系数和DDM反射功率的关系以及光学数据中植被信息,求解植被覆盖区域纯粹土壤表面反射系数和DDM反射功率关系;利用多个控制点土壤湿度的实测数据建立土壤湿度和DDM反射功率回归模型;以某点GNSS-R数据DDM反射功率代入回归方程反演土壤湿度。本发明的实施是一次星载GNSS-R反射计数据与多光谱遥感数据影像共同反演植被覆盖区域土壤湿度的有效融合。

    利用北斗基站阵列数据估计电离层扰动的移动速度的方法

    公开(公告)号:CN106597479B

    公开(公告)日:2019-01-29

    申请号:CN201611042419.9

    申请日:2016-11-23

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: G01S19/21 G01S19/07

    摘要: 本发明公开了一种利用北斗基站阵列数据估计电离层扰动的移动速度的方法,包括:从北斗相关网站下载星历文件和电离层文件,从北斗基站阵列各站点的双频接收机获取双频数据文件;计算传播路径上电离层的斜TEC;对同一颗卫星在两站点的斜TEC时间序列做互相关,获得两站点的扰动时延;根据卫星和各站点的坐标计算电离层穿刺点坐标;利用两站点对应的电离层穿刺点坐标获得两电离层穿刺点的距离,根据两电离层穿刺点的距离和两站点的扰动时延估算电离层扰动的移动速度。本发明能应用于发现电离层的变化规律,对电离层变化进行预测,从而解决电离层扰动对导航系统和无线电通信系统的干扰问题,提高导航精度及保证无线电通信的可靠性。