Wind Direction Retrieval Using Spaceborne GNSS-R in Nonspecular Geometry
Wind Direction Retrieval Using Spaceborne GNSS-R in Nonspecular Geometry
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非镜面几何中使用星载 GNSS-R 进行风向检索
DOI：
10.1109/jstars.2020.2970106
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发表时间：
2020
影响因子：
5.5
通讯作者：
Feng Wang
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Guodong Zhang;Dongkai Yang;Yongqing Yu;Feng Wang
提出了一种利用星载全球导航卫星系统反射计（GNSS-R）在非镜面几何条件下反演风向的算法。本文首先研究了纯镜面几何和非镜面几何中风向对散射强度的影响。散射GNSS信号在非镜面几何风向的敏感性证明，尽管较弱的功率水平。为此，提出了一种基于地球物理模型函数（GMF）的风向反演算法，该模型函数的参数以查找表的形式进行参数化。然后，分析了非镜面几何条件下星载GNSS-R的空间分辨率和功率链。散射信号的入射角范围为15 $^\circ $至35 $^\circ $，以确保对风向和散射信号功率水平的敏感性。模拟资料反演结果表明，多星观测可以消除观测几何的模糊性，在风向反演算法中，对于同一观测量可以得到两种可能的风向。风速的准确性对风向反演性能有重要影响，因此，需要提高风速测量精度。这些结果提供了信息，以指导风向反演使用星载GNSS-R在非镜面几何。
A wind direction retrieval algorithm using spaceborne global navigation satellite system reflectometry (GNSS-R) in nonspecular geometry is presented. This article first focuses on investigating the influence of wind direction on the scattering strength purely in specular geometry and nonspecular geometry. The sensitivity of the scattered GNSS signals in nonspecular geometry to wind direction is demonstrated despite the weaker power level. Therefore, a wind direction retrieval algorithm based on the geophysical model function (GMF) whose parameters are parameterized as a look-up-table is proposed. Then, the spatial resolution and power link of the spaceborne GNSS-R in nonspecular geometry are analyzed. The incidence angle of the scattered signals ranges 15$^\circ$ to 35$^\circ$ to ensure the sensitivity to wind direction and the power level of scattered signals. The retrieving results using simulated data show that the ambiguity of the measurement geometry can be eliminated by using the multisatellite observation, and two possible wind directions for the same corresponding observable are obtained in the wind direction retrieval algorithm. The accuracy of wind speed importantly impacts on the retrieving performance of wind direction, therefore, it is needed to improve the measuring accuracy of wind speed. These results provide information to guide the wind direction retrieval using spaceborne GNSS-R in nonspecular geometry.
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影响因子：
3.4
作者：
J. Robertson
通讯作者：
J. Robertson
DOI：
10.1109/jstars.2018.2825948
发表时间：
2019-01
影响因子：
5.5
作者：
C. Ruf;S. Gleason;D. McKague
通讯作者：
C. Ruf;S. Gleason;D. McKague
DOI：
--
发表时间：
2005
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
M. Richards
通讯作者：
M. Richards
影响因子：
3.6
作者：
Elfouhaily, T;Chapron, B;Vandemark, D
通讯作者：
Vandemark, D
DOI：
--
发表时间：
1993
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
M. Martín-Neira
通讯作者：
M. Martín-Neira