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GNSS 的掩星技术方面应用“掩星”的掩即遮掩，所谓掩星，是指空间中原本两个直视可见的星体，被其他星体或物质所遮掩，导致一个星体发射的电波信号不能直接到达另一个星体1、何为掩星 ？例子：月掩星月球在围绕地球运行期间，经常会掩蔽背景的恒星由于月球没有大气，恒星的视面积又非常微小，因此，被掩恒星会近乎一瞬间的消失或重现于月面边缘2、何为GPS掩星技术？以地球大气GPS/LEO掩星探测为例，是指GPS卫星发射的电波信号被地球大气所遮掩，经过地球大气和电离层折射后到达LEO卫星，也即对GPS卫星的临边观测接收的GPS信号中包含了地球大气和电离层的信息，从而可通过相关的科学反演方法反演得到大气和电离层剖面一种新的遥感技术主要用于气候研究和大气条件研究名词解释：LEO(Low Earth Orbit) 低轨道卫星3、掩星技术的原理无线电波在真空中的传播速度等于光速c，在对流层大气中，大气的介 电特性是不均匀的，在其中传播的无线电波和真空中不同，会发生路径弯 曲，传播速度也小于真空中的光速c，即对无线电波有折射作用大气对无线电波的折射作用通常用折射指数来表征，折射指数是指当 光从真空射入介质时，入射角i与折射角r的正弦之比，也可以表示为电磁波 在真空中速度与在介质中的速度之比，如公式所示：它与大气压强、温度和湿度之间近似满足关系式：4、观测数据分级及处理流程在GPS/LEO掩星观测中，LEO卫星上安装了掩星接收机和定位接收机（有时二者也共用一个接收机），当未进入掩星状态时，掩星接收机通常不工作，当处于电离层掩星状态时，掩星接收机以1Hz采样进行观测，当处于大气掩星状态时，掩星接收机以50Hz或更高采样率进行观测；而定位接收机则在掩星和非掩星状态时都始终以0.1Hz采样率进行观测。

在掩星观测过程中，所有数据都以压缩格式存放，在卫星过顶卫星地面站时，压缩的遥测数据通过下行通信通道传到卫星地面站，卫星地面站再将数据传到掩星数据处理中心掩星数据处理就是利用这些掩星观测的原始数据，通过一系列处理过程，最终反演得到大气和电离层参数产品，还包括生成一些中间数据产品5、技术误差来源卫星测量误差：1、卫星星历误差，卫星星历是卫星轨道参数与瞬间坐标的数据集合2、GPS卫星钟差，卫星钟的误差对伪距测量和载波相位测量产生影响3、相对论效应影响，在狭义相对论的影响下，安装在卫星上的时钟变 慢而根据广义相对论，卫星钟要走的快些掩星接收机测量误差：1、观测误差，与仪器软件和硬件对卫星信号观测能达到的分辨率有关2、接收机钟差3、天线相位中心的位置偏差4、接收机天线局地多路径效应掩星反演算法误差：1、几何光学近似误差2、地球大气球对称假设带来的误差3、地球扁率影响4、电离层修正误差5、上边界初值对反演的影响6、掩星技术的特点1、探测精度高：5~20km高度上的温度平均误差为0.05~0.1K，标准偏差不超过0.5K2、探测垂直分辨率高：分辨率为0.5~2km3、长期稳定：具有自定标系统，卫星成功运行后，不再需要进行校正和调整。

4、全球覆盖：探测的数据基本上是全球均匀分布的，弥补传统观测站在海洋、沙漠和两极等地观测数据缺少的不足5、全天候观测：GPS信号工作在L波段，不易受云、雨和气溶胶的影响，具有真正的全天候观测能力6、花费较低廉无线电GPS掩星探测技术作为目前最先进的空间探测技术之一7、研究历史九十年代初GPS星座的成功发射和运行促进了地球大气掩星探测思想在实践中的应用 1995年4月，美国大学大气研究联合会UCAR成功发射了搭载Turbo/Rogue GPS接收机的Microlab-1低轨卫星（LEO),以掩星探测为建议的GPS/MET实验拉开了序幕GPS/MET实验之后，各国也都竞相发射低轨卫星，对地球大气进行掩星探测 1999年2月，丹麦的rsted卫星 1999年2月，南非与美国合作的Sunsat卫星 2000年7月，德国的CHAMP卫星 2000年11月，阿根廷的SAC-C卫星 2001年9月，英国和美国合作的IOX电离层掩星试验卫星 2001年9月，美国的PICOsat卫星 2002年3月，美国和德国的GRACE卫星 2002年12月，澳大利亚的Fedsat卫星 2006年4月，美国与中国台湾合作的COSMIC星座 2006年10月，丹麦的Metop-A卫星 2007年6月，德国的TerraSAR-X8、研究现状硬件的改进：1、全球卫星导航系统的更新和各种系统的“百花齐放”2、接收机性能越来越先进，信号跟踪能力更强3、正在运行的低轨卫星能提供大量观测资料掩星反演技术的提高：1、几何光学反演方法2、后向传播反演方法3、滑动谱反演方法也即无线电光学反演方法4、菲涅尔衍射理论反演方法5、正则变换反演方法6、全谱反演方法谢谢 ！。