读取嫦娥4号探月雷达2B公开数据

嫦娥3号和嫦娥4号月球探测携带的探地雷达安装在玉兔号月球车上，由中国科学院电子学研究所研发。该探地雷达有两种频率的天线，分别是发射100Hz电磁波的棒状天线和玉兔号月球车底部的400Hz的蝶形天线，其中100Hz的天线探测深度超过100米，400Hz天线探测深度为30米，但分辨率更高。主要是用于探测研究月壤及其以下的结构，所以也将该探地雷达称为测月雷达（LPR）。

嫦娥4号月球探测器着陆在月球背面艾特肯盆地，这是人类的探测器第一次在月球背面软着陆。月球绕着地球旋转，但是月球永远都是同一面对着地球，称之为月球的正面，人类在地球上几乎看不到月球的背面（除了由于月球的“天秤动”看到背面边缘地带外），因此衍生了包括月球背面有外星人基地等各种神话和传说。直到1959年前苏联的月球3号探测器飞到月球背面并传回照片，人类才第一次看到月球背面的真面容。美苏太空竞赛期间各自分别向月球发射了很多探测器，其中不少探测器在月球表面软着陆，美国阿波罗飞船还将宇航员送到了月球。然而这些活动都是在月球正面进行，到目前为止，还没有探测器在月球背面软着陆。一旦嫦娥4号成功在月球背面软着陆，中国将是第一个实现在月球背面软着陆的国家。玉兔号月球车上探地雷达获得的数据将是第一批关于月球背面地下结构的数据。

嫦娥4号科学数据由中国科学院国家天文台发布。其中，探月雷达数据分为三个级别，包括0 级，1 级和2 级

（1）0 级数据。即为最原始的数据。由位于北京的和昆明的射电望远镜收集。通过专用光纤将原始数据传输到位于北京国家天文台的月球和深空探测研究部。
（2）1 级数据。无符号的16 位数字根据它们的累积数被转换为有符号数字

（3）2 级数据。2 级数据是在1 级数据基础上，进行进一步的处理，包括归一化，几何校正等。可分为2A 级，2B 和 2C 级

2A 级数据：首先，将-128 和128 之间的1 级数据进行归一化处理。其次消除可变增益的影响，从而得到相对回波的幅度。此外，我们使用滑动窗口方法消除直流漂移级。

2B 级数据：当玉兔车在采集数据的时候，也得到了不同的航点信息。2B 级数据就是将当前航点的坐标加入到其相对位置记录的数据中。

2C 级数据：进行了带通滤波。对于60MHz 和500MHz 数据，滤波器的参数包括低阻截止频率，低通截止频率，高通截止频率和高阻截止频率分别为5，10，100，120MHz 和10，50，950，1000MHz。

一般选用2B 级数据进行进一步的编辑和处理说明。不选用更高级别的2C 级数据，是为了能够重新设置带通滤波参数，以得到更清晰的结果

the Lunar Penetrating Radar (LPR) onboard Chang’e-4 (CE-4) ’s Yutu-2 rover images the subsurface structure of the Von Kármán crater within the South Pole-Aitken Basin (SPA) on the lunar farside. Low‐frequency radar data carry geological information of about 300 m worth of strata below the traversed path

The scipt is about reading the LPR 2B raw data. Pre-porcessing of the data and migration are on-going.

Relevent papers can be found in:

https://doi.org/10.1029/2022GL101413

https://doi.org/10.1029/2020GL088680

https://doi.org/10.1029/2020JE006564

...

The Chang'E‐4 Lunar Penetrating Radar data collected during 2019 and 2020 are available from the Data Publishing and Information Service System of China Lunar Exploration Program. It can be downloaded from the following URL: https://moon.bao.ac.cn/ce5web/searchOrder_hyperSearchData.search?pid=CE4/LPR/level/2B&year=2019 https://moon.bao.ac.cn/ce5web/searchOrder_hyperSearchData.search?pid=CE4/LPR/level/2B&year=2020

数据读取和下载参考 GitHub - Copycatty/readCE4LPR

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