HY-2衛(wèi)星高度計儀器誤差評估與校正研究.pdf

1、衛(wèi)星雷達高度計是現(xiàn)階段用于海洋遙感觀測的一項重要手段。它具有的全天時、全天候、全球觀測、準確重復等特點，使海洋觀測在實時性及空間大尺度上得到了根本性的突破，為海洋學、大地測量學、地球物理學等多個領域提供了大量研究數(shù)據(jù)。
　　應用于海洋學領域的測高數(shù)據(jù)，需達到厘米量級精度，這對衛(wèi)星雷達高度計的測高精度提出了極高要求。為達到該精度，必須對各種能夠?qū)迕琢考壘仍斐捎绊懙恼`差進行校正。其中，儀器誤差是衛(wèi)星高度計一類重要的誤差源，不同種類

2、的儀器誤差具有不同的誤差量級，但很多能達到厘米量級，必須進行校正。
　　依托于國家海洋局第一海洋研究所的國家海洋公益性行業(yè)科研專項經(jīng)費項目，本文開展對儀器誤差中的多普勒頻移及加速度誤差、時標偏差以及誤指向角誤差的研究。本文首先介紹了衛(wèi)星測高的基本原理，并對本文所使用的實驗數(shù)據(jù)做了簡要介紹。本文采用了一種計算交叉點測高數(shù)據(jù)的方法以及不同衛(wèi)星高度計數(shù)據(jù)之間進行基準統(tǒng)一的方法以獲取盡可能高精度的測高數(shù)據(jù)用于精度評估。然后，對上述誤差產(chǎn)生

3、的基本原理進行了闡述，并詳細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最小二乘法擬合連續(xù)測高數(shù)據(jù)的二次函數(shù)，分別得到一階及二階導數(shù)后再通過相應的計算式計算得到；時標偏差同樣使用最小二乘方法得到一個與測高變化率相關的關系式進行估算；誤指向角誤差則利用仿真模擬海洋回波波形估算測高參數(shù)并與模擬“真值”進行比較估算誤差的方法進行研究。最后，本文通過比較單獨校正誤差前后的自交叉和互交叉點處海面高度不符值的直方分布以及全球分布，

4、進行了定性的觀測比較；通過比較不符值的RMS(Root Mean Square)，進行了定量比較。其中，去除部分異常點及高緯地區(qū)數(shù)據(jù)后，未校正多普勒頻移及加速度誤差前，自交叉點海面高度不符值RMS為9.6cm，互交叉點海面高度不符值RMS為10.7cm；未校正時標偏差前，前者RMS為26.6cm，后則RMS為16.6cm。而經(jīng)過綜合誤差校正后，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-