[發(fā)明專利]基于背景模型和實(shí)測數(shù)據(jù)的電離層延遲誤差修正方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711180340.7
• 申請(qǐng)日: 2017-11-23
• 公開（公告）號(hào): CN108169776B
• 公開（公告）日: 2022-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李文;袁洪;歐陽光洲;李子申;曲江華;唐陽陽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院光電研究院
• 主分類號(hào): G01S19/37
• 分類號(hào): G01S19/37
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 李愛英;郭德忠

1.一種基于背景模型和實(shí)測數(shù)據(jù)的電離層延遲誤差修正方法，包括如下步驟：

步驟1，根據(jù)GNSS基準(zhǔn)參考站得到服務(wù)器端各觀測歷元的STEC實(shí)際觀測值STEC_obs，根據(jù)電離層背景模型得到所述服務(wù)器端各觀測歷元對(duì)應(yīng)的STEC模型理論值STEC_model；

將STEC_model與STEC_obs之間的比值作為比例因子STEC_ratio；

步驟2，將所述比例因子STEC_ratio擬合，得到擬合模型，作為電離層延遲誤差修正模型；將電離層延遲誤差修正模型傳輸至用戶端；

步驟3，用戶端根據(jù)電離層延遲誤差修正模型，計(jì)算得到各觀測歷元對(duì)應(yīng)的STEC比例因子，作為STEC比例因子估計(jì)值RatioFactor_{_user}；

根據(jù)電離層背景模型得到用戶端各觀測歷元的STEC模型理論值STEC_{user_model}，基于步驟1中比例因子STEC_ratio的構(gòu)建方式，將STEC_{user_model}作為STEC_model，將RatioFactor_{_user}作為STECratio，求得的STEC_model作為用戶端各觀測歷元的STEC估計(jì)值STEC_{user_estimate}；

步驟4，基于STEC估計(jì)值STEC_{user_estimate}實(shí)現(xiàn)對(duì)GNSS實(shí)測數(shù)據(jù)電離層延遲誤差的修正；所述擬合模型為STEC比例因子格網(wǎng)點(diǎn)圖文件；

所述STEC比例因子格網(wǎng)點(diǎn)圖文件的獲取方式為：

步驟2.1，利用基于GNSS基準(zhǔn)參考站獲得的服務(wù)器端各觀測歷元對(duì)應(yīng)的電離層穿刺點(diǎn)地理經(jīng)緯度信息，將電離層穿刺點(diǎn)的地理緯度轉(zhuǎn)換到Bm地磁緯度，得到電離層穿刺點(diǎn)“地磁緯度-地理經(jīng)度”組合坐標(biāo)；

步驟2.2，利用同一解算時(shí)段內(nèi)的所有比例因子STEC_ratio，及其對(duì)應(yīng)的電離層穿刺點(diǎn)“地磁緯度-地理經(jīng)度”組合坐標(biāo)，采用類聚算法，將比例因子STEC_ratio進(jìn)行分簇，并用各簇比例因子幾何中心的“地磁緯度-地理經(jīng)度”組合坐標(biāo)代表該簇比例因子的平均位置；

步驟2.3，依據(jù)步驟2.2得到的各簇比例因子的平均位置，對(duì)模型目標(biāo)服務(wù)區(qū)域內(nèi)的各個(gè)格網(wǎng)點(diǎn)依次搜索得到與其距離最近的三簇比例因子，并將此三簇各自比例因子平均值的距離加權(quán)平均作為該格網(wǎng)點(diǎn)上的STEC比例因子值；

步驟2.4，將所有格網(wǎng)點(diǎn)上STEC比例因子值存儲(chǔ)成STEC比例因子格網(wǎng)點(diǎn)圖文件；

所述STEC比例因子估計(jì)值RatioFactor_{_user}的獲得方式為：

按照用戶端各觀測歷元相應(yīng)的時(shí)刻、電離層穿刺點(diǎn)“地磁緯度-地理經(jīng)度”組合坐標(biāo)，基于步驟2.4得到的STEC比例因子格網(wǎng)點(diǎn)圖文件，搜索得到對(duì)應(yīng)時(shí)段格網(wǎng)點(diǎn)圖中包含各自電離層穿刺點(diǎn)的四個(gè)相鄰格網(wǎng)點(diǎn)的地磁緯度、地理經(jīng)度坐標(biāo)值及對(duì)應(yīng)的STEC比例因子值；對(duì)STEC比例因子值進(jìn)行雙線性內(nèi)插，得到用戶端各觀測歷元對(duì)應(yīng)的STEC比例因子估計(jì)值RatioFactor_{_user}；

所述比例因子估計(jì)值RatioFactor_{_user}為：

RatioFactor_{_user}＝(1-p)(1-q)E_i,j+p(1-q)E_i+1,j+q(1-p)E_i,j+1+pqE_i+1,j+1

其中，(E_i,j E_i+1,j E_i,j+1 E_i+1,j+1)為四個(gè)相鄰格網(wǎng)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的STEC比例因子值，p和q為相應(yīng)的雙線性內(nèi)插系數(shù)，且p＝△β/dlon，q＝△λ/dlat，△β和△λ分別為觀測歷元電離層穿刺點(diǎn)相對(duì)于格網(wǎng)西南角點(diǎn)的地理經(jīng)度和地磁緯度增量，dlat為格網(wǎng)點(diǎn)緯度步長，dlon為格網(wǎng)點(diǎn)經(jīng)度步長；

比例因子STEC_ratio采用公式a或公式b獲得：

公式a：STEC_ratio＝STEC_model/STEC_obs；

公式b：STEC_ratio＝STEC_obs/STEC_model；

若采用公式a獲得比例因子STECratio時(shí)，則采用公式a1獲得估計(jì)值STEC_{user_estimate}，若采用公式b獲得比例因子STECratio時(shí)，采用公式b1獲得估計(jì)值STEC_{user_estimate}；

其中，公式a1和公式b1為：

公式a1：STEC_{user_estimate}＝STEC_{user_model}/RatioFactor_{_user}；

公式b1：STEC_{user_estimate}＝STEC_{user_model}*RatioFactor_{_user}。