[發(fā)明專利]基于頻域特性構(gòu)建海域垂線偏差模型的Shepard格網(wǎng)算法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010150062.6
• 申請(qǐng)日: 2020-03-06
• 公開（公告）號(hào): CN111428347A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧凱亮;陳欣;黃辰虎;劉玉紅;范瑾煜;黃賢源
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍92859部隊(duì)
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G01C13/00;G06F111/10;G06F119/14
• 代理公司: 天津盛理知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 王利文

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

步驟1、利用全球重力場(chǎng)模型提供的中長(zhǎng)波頻譜信息，移去海洋垂線偏差觀測(cè)值中的垂線偏差，計(jì)算得到觀測(cè)點(diǎn)處的殘差垂線偏差；

步驟2、以觀測(cè)點(diǎn)處的殘差垂線偏差為基礎(chǔ)，應(yīng)用Shepard插值算法，計(jì)算得到待估點(diǎn)處的殘差垂線偏差；

步驟3、恢復(fù)待估點(diǎn)垂線偏差子午分量和卯酉分量殘差的模型值，計(jì)算得到待估點(diǎn)處垂線偏差子午分量和卯酉分量的計(jì)算值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于頻域特性構(gòu)建海域垂線偏差模型的Shepard格網(wǎng)算法，其特征在于：所述步驟1的具體計(jì)算方法為：

式中，δξ_i和δη_i分別是觀測(cè)點(diǎn)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(cè)點(diǎn)i處垂線偏差子午分量與卯酉分量的實(shí)際測(cè)量值，ξ_iM和η_iM分別是由全球重力場(chǎng)球諧模型計(jì)算的觀測(cè)點(diǎn)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(jì)算公式為：

式中，r為該點(diǎn)處的地心向徑，θ為該點(diǎn)處的余緯，λ為該點(diǎn)處的經(jīng)度，a為參考橢球長(zhǎng)半徑，GM為萬(wàn)有引力常數(shù)和地球總質(zhì)量的乘積，和分別是n階m次完全規(guī)格化位系數(shù)，為締合Legendre函數(shù)，N_max是最高階數(shù)，的計(jì)算公式為：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于頻域特性構(gòu)建海域垂線偏差模型的Shepard格網(wǎng)算法，其特征在于：所述步驟2的具體計(jì)算方法為：

式中，和分別為待估點(diǎn)X₀處的垂線偏差子午分量和卯酉分量的殘差估計(jì)值，δξ(X_i)和δη(X_i)分別為觀測(cè)點(diǎn)X_i處垂線偏差子午分量和卯酉分量的殘差，n為觀測(cè)點(diǎn)個(gè)數(shù)，ρ(d_i)為觀測(cè)處垂線偏差的權(quán)函數(shù)，d_i為待估點(diǎn)X₀和觀測(cè)點(diǎn)X_i之間的距離，

Shepard插值算法的權(quán)函數(shù)ρ(d_i)的計(jì)算公式為：

式中，R為以待估點(diǎn)為圓心的插值半徑。

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

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于頻域特性構(gòu)建海域垂線偏差模型的Shepard格網(wǎng)算法，其特征在于：所述步驟3的具體計(jì)算方法為：

式中，ξ₀和η₀分別是待估點(diǎn)處垂線偏差子午分量和卯酉分量的計(jì)算值，ξ_0M和η_0M分別是由全球重力場(chǎng)模型計(jì)算的待估點(diǎn)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(diǎn)處垂線偏差子午分量和卯酉分量的殘差值。