[發明專利]基于頻域特性構建海域垂線偏差模型的Shepard格網算法

在審

• 申請號: 202010150062.6
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111428347A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 鄧凱亮;陳欣;黃辰虎;劉玉紅;范瑾煜;黃賢源
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍92859部隊
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G01C13/00;G06F111/10;G06F119/14
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王利文

1.一種基于頻域特性構建海域垂線偏差模型的Shepard格網算法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1、利用全球重力場模型提供的中長波頻譜信息，移去海洋垂線偏差觀測值中的垂線偏差，計算得到觀測點處的殘差垂線偏差；

步驟2、以觀測點處的殘差垂線偏差為基礎，應用Shepard插值算法，計算得到待估點處的殘差垂線偏差；

步驟3、恢復待估點垂線偏差子午分量和卯酉分量殘差的模型值，計算得到待估點處垂線偏差子午分量和卯酉分量的計算值。

2.根據權利要求1所述的基于頻域特性構建海域垂線偏差模型的Shepard格網算法，其特征在于：所述步驟1的具體計算方法為：

式中，δξ_i和δη_i分別是觀測點i處的垂線偏差子午分量和卯酉分量的殘差值，ξ_i和η_i分別是觀測點i處垂線偏差子午分量與卯酉分量的實際測量值，ξ_iM和η_iM分別是由全球重力場球諧模型計算的觀測點i處的垂線偏差子午分量和卯酉分量的模型值；

模型垂線偏差ξ_iM和η_iM的計算公式為：

式中，r為該點處的地心向徑，θ為該點處的余緯，λ為該點處的經度，a為參考橢球長半徑，GM為萬有引力常數和地球總質量的乘積，和分別是n階m次完全規格化位系數，為締合Legendre函數，N_max是最高階數，的計算公式為：

3.根據權利要求1所述的基于頻域特性構建海域垂線偏差模型的Shepard格網算法，其特征在于：所述步驟2的具體計算方法為：

式中，和分別為待估點X₀處的垂線偏差子午分量和卯酉分量的殘差估計值，δξ(X_i)和δη(X_i)分別為觀測點X_i處垂線偏差子午分量和卯酉分量的殘差，n為觀測點個數，ρ(d_i)為觀測處垂線偏差的權函數，d_i為待估點X₀和觀測點X_i之間的距離，

Shepard插值算法的權函數ρ(d_i)的計算公式為：

式中，R為以待估點為圓心的插值半徑。

4.根據權利要求3所述的基于頻域特性構建海域垂線偏差模型的Shepard格網算法，其特征在于：Shepard插值算法的權函數ρ(d_i)的計算公式中以待估點為圓心的插值半徑R取0.5度。

5.根據權利要求1所述的基于頻域特性構建海域垂線偏差模型的Shepard格網算法，其特征在于：所述步驟3的具體計算方法為：

式中，ξ₀和η₀分別是待估點處垂線偏差子午分量和卯酉分量的計算值，ξ_0M和η_0M分別是由全球重力場模型計算的待估點處垂線偏差子午分量和卯酉分量的模型值，δξ₀和δη₀分別是待估點處垂線偏差子午分量和卯酉分量的殘差值。