[發明專利]一種估算天頂對流層延遲的積分方法

有效

• 申請號: 201710047564.4
• 申請日: 2017-01-22
• 公開（公告）號: CN106802425B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 葉世榕;夏朋飛;陳德忠;王劍英;胡廣保;謝藍天
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G01S19/42
• 分類號: G01S19/42
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡琳萍

1.一種估算對流層天頂延遲的積分方法，其特征在于包括如下步驟：

首先根據垂直于地平面的高度方向上的大氣壓強、大氣水汽壓強和大氣溫度的空間分布信息，分別估算出不同高度層上的大氣靜水折射指數N^d_h和大氣濕度折射指數N^w_h；

然后分別得出大氣靜水折射指數與大氣壓強在空間分布中存在的關系、大氣濕度折射指數與大氣水汽壓強在空間分布中存在的關系、以及大氣壓強與大氣水汽壓強在空間分布中存在的關系；

之后，在估算天頂對流層靜水延遲時，考慮相鄰兩高度層上大氣靜水折射指數和大氣壓強的改變量，并將大氣靜水折射指數轉化為大氣壓強隨高度變換的函數；在估算天頂對流層濕度延遲時，在相鄰兩高度層上，考慮大氣濕度折射指數、大氣水汽壓強、大氣壓強和大氣水汽壓強的改變量，并最終將大氣濕度折射指數轉換為大氣壓強隨高度變換的函數；

最后，對兩個函數分別進行積分后即可以估算出天頂對流層靜水延遲和天頂對流層濕度延遲；

其中，在垂直于地平面的高度方向上，大氣靜水折射指數N^d_h與大氣壓強P的函數關系、大氣濕度折射指數N^w_h與水汽壓強e的函數關系、以及水汽壓強e和大氣壓強P的函數關系表示如下：

其中，τ^d為靜水延遲混合比指數；τ^w為濕度延遲混合比指數；e₀和P₀表示地表處的水汽壓強和大氣壓強；γ定義為大氣混合比指數；

大氣壓強隨高度的分布用指數函數形式表示：

P_i＝P₀ exp(H·h_i) (4)

其中，H為大氣層等效高度，且h為高度坐標。

2.根據權利要求1所述的估算對流層天頂延遲的積分方法，其特征在于選取地表向上不同高度層h_i的高度區間[h₁,h₂]，其中，i＝0,1,2,3,…,n；對大氣靜水折射指數N^d_h和大氣濕度折射指數N^w_h分別積分，估算天頂對流層靜水延遲ZHD及天頂對流層濕度延遲ZWD：

由公式(4)得到公式(6)P＝P₁ exp(H^1,2·(h-h₁))并代入公式(5)后：

其中，

之后，在全部的高度層上，通過累積相加所有高度層估算的ZHD來求取整個大氣層的天頂對流層靜水延遲ZHD為：

其中，

同理，

根據公式(9)，天頂對流層濕度延遲可以表示為：

其中，

最后，得到天頂對流層延遲ZTD為：