[發明專利]一種適用于區域電離層TEC的精確建模方法

有效

• 申請號: 201910398077.1
• 申請日: 2019-05-14
• 公開（公告）號: CN110146904B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 黃智;馬勇;孟躍紅;唐絲語
• 申請（專利權）人: 江蘇師范大學
• 主分類號: G01S19/37
• 分類號: G01S19/37;G01S19/07
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 周敏

1.一種適用于區域電離層TEC的精確建模方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：將距離地面60～1000km的電離層假設為地球上空350km處的薄層球殼模型，根據中國區域位置，取經度范圍80°E～125°E、緯度范圍15°N～40°N，沿經度和緯度方向按5°×5°的間隔將電離層薄層劃分為若干網格格點；

步驟二：利用全球衛星系統GNSS提供的雙頻觀測數據，依據碼和載波相位測量原理獲取相對TEC和絕對TEC；

步驟三：采用差分和平滑技術獲得接收機-衛星傳播路徑上的原始斜向電離層時延TEC參數；

步驟四：利用傾斜因子，將斜向電離層時延TEC轉換為垂直電離層時延TEC，并將垂直電離層時延TEC視為服務區域內觀測的樣本數據；

步驟五：根據觀測樣本的經度、緯度和相應的垂直電離層時延TEC，建立以多元二次函數為基函數的徑向基函數，并由連續徑向基函數，構建線性矩陣方程，解算最優系數；徑向基函數連續方程s為式中，ω_i是權重系數，為觀測樣點間的距離，P(x_j)為線性多項式；

步驟六：利用最優系數重構線性矩陣方程組，獲取精確的各網格格點或某一給定位置的電離層時延預測值。

2.根據權利要求1所述的一種適用于區域電離層TEC的精確建模方法，其特征在于，步驟三中原始斜向電離層時延TEC含有由GNSS衛星和接收機接收信號不一致而引起的系統硬件偏差，根據基準觀測樣點的位置，選取較高觀測仰角條件下GIM TEC參數，解算接收機硬件偏差，同時利用國際GNSS服務組織IGS提供的DCB文件剔除衛星硬件偏差值，最終得到具有較高精度的斜向電離層時延TEC觀測值。

3.根據權利要求1所述的一種適用于區域電離層TEC的精確建模方法，其特征在于，步驟四中傾斜因子計算公式為：式中I_s為斜向TEC，I_v為垂直TEC，χ_i為球殼薄層與衛星-接收機連線交點處的仰角。

4.根據權利要求1所述的一種適用于區域電離層TEC的精確建模方法，其特征在于，線性多項式的數學表達式為：P(x_j)＝c₀+c₁·lat+c₂·lon，其中，lat是地理緯度，lon是地理經度，c₀、c₁和c₂為待求多項式系數。

5.根據權利要求4所述的一種適用于區域電離層TEC的精確建模方法，其特征在于，權重系數和多項式系數滿足如下關系：

6.根據權利要求5所述的一種適用于區域電離層TEC的精確建模方法，其特征在于，由徑向基函數連續方程s轉化的線性矩陣方程為：其中由此解算各系數ω_i、c₀、c₁和c₂。