HY-2衛(wèi)星高度計(jì)儀器誤差評(píng)估與校正研究.pdf

1、衛(wèi)星雷達(dá)高度計(jì)是現(xiàn)階段用于海洋遙感觀測(cè)的一項(xiàng)重要手段。它具有的全天時(shí)、全天候、全球觀測(cè)、準(zhǔn)確重復(fù)等特點(diǎn)，使海洋觀測(cè)在實(shí)時(shí)性及空間大尺度上得到了根本性的突破，為海洋學(xué)、大地測(cè)量學(xué)、地球物理學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域提供了大量研究數(shù)據(jù)。
　　應(yīng)用于海洋學(xué)領(lǐng)域的測(cè)高數(shù)據(jù)，需達(dá)到厘米量級(jí)精度，這對(duì)衛(wèi)星雷達(dá)高度計(jì)的測(cè)高精度提出了極高要求。為達(dá)到該精度，必須對(duì)各種能夠?qū)迕琢考?jí)精度造成影響的誤差進(jìn)行校正。其中，儀器誤差是衛(wèi)星高度計(jì)一類重要的誤差源，不同種類

2、的儀器誤差具有不同的誤差量級(jí)，但很多能達(dá)到厘米量級(jí)，必須進(jìn)行校正。
　　依托于國(guó)家海洋局第一海洋研究所的國(guó)家海洋公益性行業(yè)科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目，本文開展對(duì)儀器誤差中的多普勒頻移及加速度誤差、時(shí)標(biāo)偏差以及誤指向角誤差的研究。本文首先介紹了衛(wèi)星測(cè)高的基本原理，并對(duì)本文所使用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做了簡(jiǎn)要介紹。本文采用了一種計(jì)算交叉點(diǎn)測(cè)高數(shù)據(jù)的方法以及不同衛(wèi)星高度計(jì)數(shù)據(jù)之間進(jìn)行基準(zhǔn)統(tǒng)一的方法以獲取盡可能高精度的測(cè)高數(shù)據(jù)用于精度評(píng)估。然后，對(duì)上述誤差產(chǎn)生

3、的基本原理進(jìn)行了闡述，并詳細(xì)介紹了用于誤差校正處理的方法。其中，多普勒頻移及加速度誤差通過(guò)最小二乘法擬合連續(xù)測(cè)高數(shù)據(jù)的二次函數(shù)，分別得到一階及二階導(dǎo)數(shù)后再通過(guò)相應(yīng)的計(jì)算式計(jì)算得到；時(shí)標(biāo)偏差同樣使用最小二乘方法得到一個(gè)與測(cè)高變化率相關(guān)的關(guān)系式進(jìn)行估算；誤指向角誤差則利用仿真模擬海洋回波波形估算測(cè)高參數(shù)并與模擬“真值”進(jìn)行比較估算誤差的方法進(jìn)行研究。最后，本文通過(guò)比較單獨(dú)校正誤差前后的自交叉和互交叉點(diǎn)處海面高度不符值的直方分布以及全球分布，

4、進(jìn)行了定性的觀測(cè)比較；通過(guò)比較不符值的RMS(Root Mean Square)，進(jìn)行了定量比較。其中，去除部分異常點(diǎn)及高緯地區(qū)數(shù)據(jù)后，未校正多普勒頻移及加速度誤差前，自交叉點(diǎn)海面高度不符值RMS為9.6cm，互交叉點(diǎn)海面高度不符值RMS為10.7cm；未校正時(shí)標(biāo)偏差前，前者RMS為26.6cm，后則RMS為16.6cm。而經(jīng)過(guò)綜合誤差校正后，兩者的RMS分別減小到7.0cm和7.3cm。結(jié)果表明本文介紹的誤差處理方法可有效地提高HY-