一种适用于全球区域的GNSS电离层延迟三维建模方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于全球区域的GNSS电离层延迟三维建模方法，首先采用国际参考电离层模型IRI2012获取用于表征电离层电子垂直分布的经验正交函数，基于球谐函数和经验正交函数使用预先已经精确估计的电离层TEC观测量建立电离层模型，构建适用于全球区域电离层延迟的精确三维建模方法；相对于现有方法，该方法使用经验正交函数表征电离层电子密度的垂直分布，不仅克服了电离层延迟二维模型的局限，而且可以有效的监测电离层大尺度结构(如赤道异常、中纬槽及不同的电离层扰动等)的变化信息，对于监测和研究电离层不同尺度不均匀性、电离层环境、电离层时空变化、电离层异常变化及电离层全球范围的监测均有重要的科学意义和应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于卫星导航、无线电波传播以及空间电离层领域，具体涉及一种适用于 全球区域的GNSS电离层延迟三维建模方法。
技术介绍
经过 20 多年的发展，GNSS(Global Navigation Satellite System)不仅使用在 军事领域，也广泛地应用在民用领域。它以精确、定时、不受地域限制等优点，成为在陆地交 通、航海和航空中通用的导航工具，具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的导航、 定位和定时功能，能为用户提供精密的三维坐标、速度和时间。GNSS从一问世起就不是一个 单一星座系统，目前包含了美国的GPS、俄罗斯的GL0NASS、中国的BDS和欧盟的Galileo等 系统。 电离层会对穿过其中的GNSS卫星信号产生附加延迟。用户终端通过传输时间进 行测距，电离层产生的时间延迟在终端被转化为距离误差。电离层延迟所引起的误差占总 测距误差的绝大部分，是终端定位解算中的主要误差源。精确可靠的电离层时延修正已成 为进一步提升GNSS系统服务性能亟待解决的主要技术问题之一。 常用的全球区域电离层延迟二维建模方法忽略了电离层电子密度在垂直方向的 变化，假设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于全球区域的电离层延迟的三维建模方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、获取表征电离层电子垂直分布的经验正交函数，具体过程为：S1、使用国际参考电离层模型IRI2012对与观测数据同一天的电离层电子剖面进行采样，得到一天中不同时刻电离层在不同高度上的电子密度采样数据，构成电离层剖面时间序列；S2、求取电离层剖面时间序列的协方差矩阵；S3、对协方差矩阵进行特征值分解得到各个特征值对应的经验正交函数；步骤2、构建电离层三维模型,具体为：用球谐函数表征电离层电子密度的水平方向分布，挑选步骤1得到的部分经验正交函数，用挑选出的各个经验正交函数的线性组合表示电离层电子密度的垂直方向分布；对得到的...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李子申，周凯，袁洪，赵姣姣，袁超，田向伟，来奇峰，
申请(专利权)人：中国科学院光电研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11