[發(fā)明專利]顧及大氣延遲改正的星載激光數(shù)據(jù)高精度定位方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911305005.4
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN111025327A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龍小祥;李慶鵬;徐大琦;韓啟金;邵俊
• 申請（專利權(quán)）人: 中國資源衛(wèi)星應(yīng)用中心
• 主分類號: G01S17/88
• 分類號: G01S17/88;G01S17/06
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 茹阿昌

1.顧及大氣延遲改正的星載激光數(shù)據(jù)高精度定位方法，其特征在于，包括步驟如下：

步驟1)獲取激光腳點(diǎn)的大地坐標(biāo)(B，L，h)、測量時(shí)間UTC_t，將激光點(diǎn)坐標(biāo)的海拔高度h，轉(zhuǎn)換為位勢高度H；

步驟2)根據(jù)步驟1)獲得的未經(jīng)大氣延遲修正的測高儀高程h轉(zhuǎn)換的位勢高度H尋找NCEP氣象數(shù)據(jù)中位勢高度相鄰的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力層，兩個(gè)符合條件的標(biāo)準(zhǔn)氣壓層對應(yīng)位勢高度H_0和H_1，相對濕度〖RH〗_0和〖RH〗_1以及溫度T_0和T_1；其中，H∈[H_0，H_1]，H_0與H_1是根據(jù)H尋找到的最近兩個(gè)位勢高度，H_0是位勢高度較高處；H∈[H_0，H_1]，H_0與H_1是根據(jù)H尋找到的最近兩個(gè)位勢高度，H_0是位勢高度較高處；

步驟3)在已解算的上述氣象數(shù)據(jù)參數(shù)下從位勢高度H_0處的氣壓層對位勢高度向高度較低方向進(jìn)行4階Runge-Kutta法數(shù)值積分，積分終點(diǎn)為位勢高度H處，解出激光腳點(diǎn)處修正后的地表大氣壓力P_SURF；

步驟4)以步驟3)得到的地表大氣壓力P_SURF為輸入，根據(jù)干項(xiàng)延遲和濕項(xiàng)延遲公式計(jì)算天頂延遲；

步驟5)以激光指向高度角為輸入，根據(jù)映射函數(shù)計(jì)算激光測距的大氣延遲。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顧及大氣延遲改正的星載激光數(shù)據(jù)高精度定位方法，其特征在于，在星載激光測高數(shù)據(jù)定位過程中考慮大氣折射對激光測距精度的影像，將大氣延遲帶來的測距改正數(shù)描述為映射函數(shù)與天頂延遲改正的乘積，根據(jù)激光腳點(diǎn)坐標(biāo)的位勢高度，通過內(nèi)插得到激光腳點(diǎn)附近的氣象數(shù)據(jù)，計(jì)算激光腳點(diǎn)附近的地表大氣壓力，根據(jù)干項(xiàng)延遲和濕項(xiàng)延遲公式計(jì)算天頂延遲的干項(xiàng)和濕項(xiàng)分量，最后將兩個(gè)天頂延遲分量與映射函數(shù)相乘得到大氣延遲改正，從而保證星載激光測高數(shù)據(jù)定位的精度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顧及大氣延遲改正的星載激光數(shù)據(jù)高精度定位方法，其特征在于，步驟4)所述干項(xiàng)延遲ΔL_H、濕項(xiàng)延遲ΔL_W，具體為：

k′₂(λ)＝k₂(λ)-k₁(λ)M_W/M_d

k₂(λ)＝0.648731+0.0174174λ^-2+3.5575×10^-4λ^-4+6.1957×10^-5λ^-6

其中，λ為波長，g_m為平均海平面的重力加速度，R為普適氣體常數(shù)，M_d為干空氣分子量，P_W為總可降水氣量。