[發明專利]一種電離層梯度參數的確定方法、裝置及系統

有效

• 申請號: 201811586758.2
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN109633690B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 王岸石;胡耀坤;楊明;李昱;程松;李宏肖;孟茁
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十研究所;中電科西北集團有限公司
• 主分類號: G01S19/07
• 分類號: G01S19/07;G01S19/43
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郭永麗;侯芳

本發明提供一種電離層梯度參數的確定方法、裝置及系統，該方法包括：通過GNSS接收機獲取GNSS衛星在測量時間段內連續的測量數據；對測量數據進行預處理，得到處理后的測量數據；根據處理后的測量數據，通過計算出的電離層延遲確定電離層梯度參數估計值。本發明完整且系統地建立了一種確定該電離層梯度參數的方法，整個確定過程簡單、易執行，確定的電離層梯度參數也比較精確，符合實際需要的GBAS電離層播發參數。

技術領域

本發明涉及衛星導航技術領域，具體涉及一種電離層梯度參數的確定方法、裝置及系統。

背景技術

現有的全球衛星導航系統(英文縮寫為GNSS)還無法滿足一些高端用戶在可用性、精度和完好性等方面的迫切要求，比如民用航空用戶。其中的一個原因就在于電離層誤差對于GNSS信號的影響。

現有技術中，用戶可以通過地基增強系統(英文縮寫為GBAS)差分修正可以將電離層誤差減小到在實際運行中可以忽略的程度。然而，在電離層異常情況發生時，使用GBAS地面站提供的差分修正量并不能將受到的電離層誤差減小到安全的程度。所以，需要通過建立合理的電離層威脅模型，配置合理的參數來包絡可能出現的電離層異常并使用模擬的手段來計算和評估電離層異常對GBAS系統帶來的影響。對于GBAS系統面對的異常電離層梯度，可以具體用一個電離層梯度有著線性變化的楔型鋒面以固定速度移動的電離層鋒面模型來模擬。該模型中的電離層影響參數主要包括鋒面移動的速度v，楔形的寬度w，線性變化的梯度g，其中梯度g是與GBAS地面設備最相關的參數。然而，目前尚沒有一種能夠較為準確地確定該電離層影響參數的方法，特別是對參數中梯度g的確定方法。

發明內容

本發明實施例提供一種電離層梯度參數的確定方法、裝置及系統，以解決現有技術中利用電離層鋒面模型模擬GBAS系統面對的異常電離層梯度時，尚沒有一種能夠較為準確地確定其中的電離層梯度參數的方法的問題。

第一方面，本發明實施例提供一種電離層梯度參數的確定方法，所述方法包括：

通過GNSS接收機獲取GNSS衛星在測量時間段內連續的測量數據；

對所述測量數據進行預處理，得到處理后的測量數據；

根據所述處理后的測量數據，通過計算出的電離層延遲確定電離層梯度參數估計值。

作為本發明第一方面的優選方式，所述方法還包括：

根據至少一個所述電離層梯度參數估計值，基于膨脹電離層梯度的高斯分布函數獲取優化后的電離層梯度參數標準值。

作為本發明第一方面的優選方式，所述根據所述處理后的測量數據，確定電離層梯度參數估計值包括：

在所述測量時間段內選取兩個不同的時刻后，根據所述處理后的測量數據，分別計算所述GNSS衛星在兩個不同時刻的斜距域的電離層延遲值；

基于電離層薄殼模型，將兩個所述斜距域的電離層延遲值分別轉化為兩個垂直域的電離層延遲值；

根據兩個所述垂直域的電離層延遲值，確定所述電離層梯度參數估計值。

作為本發明第一方面的優選方式，所述預處理包括對所述測量數據依次進行的去除低仰角數據處理、周跳檢測和修復處理、短弧段移除處理、多項式平滑和相鄰弧段融合處理和極端值排除處理。

第二方面，本發明實施例提供一種電離層梯度參數的確定裝置，所述裝置包括：

數據獲取單元，用于通過GNSS接收機獲取GNSS衛星在測量時間段內連續的測量數據；

數據處理單元，用于對所述測量數據進行預處理，得到處理后的測量數據；

參數確定單元，用于根據所述處理后的測量數據，通過計算出的電離層延遲確定電離層梯度參數估計值。