基于CORS的区域电离层电子密度三维实时监测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于CORS的区域电离层电子密度三维实时监测系统及方法，其中实时监测系统包括CORS数据实时采集模块、RTS实时采集模块、实时精密星历生成模块、实时数据管理模块、电离层数据处理模块、显示模块与产品服务模块。其显著效果是：通过GNSS基准站网与电离层数据处理模块实时稳定地提供基于GPS、GLONASS或北斗系统等全球卫星导航系统的实时三维电离层电子密度产品，实现了对区域电离层的实时监测；实现成本较低，在不增加建设成本的情况下，提供了实时、高时空分辨率的电离层产品，是传统电离层监测手段的有力补充。

Three-dimensional real-time monitoring system and method of ionospheric electron density based on CORS

The invention discloses a three-dimensional real-time monitoring system and method of regional ionospheric electronic density based on CORS. The real-time monitoring system includes CORS data real-time acquisition module, RTS real-time acquisition module, real-time precise ephemeris generation module, real-time data management module, ionospheric data processing module, display module and product service module. The remarkable results are as follows: real-time and stable three-dimensional ionospheric electronic density products based on GPS, GLONASS or Beidou system are provided through GNSS base station network and ionospheric data processing module, which realizes real-time monitoring of regional ionosphere; low cost is realized, and real-time, high spatial and temporal resolution is provided without increasing construction cost. Ionospheric products are a powerful complement to traditional ionospheric monitoring methods.

【技术实现步骤摘要】
基于CORS的区域电离层电子密度三维实时监测系统及方法
本专利技术涉及到电离层实时监测
，具体涉及一种基于CORS的区域电离层电子密度三维实时监测系统。
技术介绍
传统的探测电离层的方法有电离层测高仪和非相干散射雷达等技术。电离层测高仪作为地面垂直观测电离层的主要设备，一直为电离层的观察、研究提供重要的测量数据。然而，测高仪有价格昂贵、只能探测垂直方向电子密度、无法探测F层以上高度的电子密度等缺点；非相干散射雷达的价格更是远远高于测高仪。GNSS的出现为电离层监测提供了新的技术手段。利用GNSS进行三维电离层电子密度监测，即利用电离层层析技术获取电离层三维空间的电子密度。已有的电离层层析方法有如下缺点：1.需要电离层电子密度初值利用GNSS进行三维电离层层析，其本质是利用斜路径上电子总含量反演电子密度的问题。由于GNSS观测时通常采用地面GNSS基准站的观测方式，而不同地面GNSS基准站观测卫星的几何结构通常相似，导致观测值强相关。因此，仅仅常常需要给定一定的电子密度初值，才能得到较好的反演结果。2.时间分辨率低由于电离层三维层析往往需要求解大量的参数，而常规的GNSS观测值采本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于CORS的区域电离层电子密度三维实时监测系统，其特征在于：包括CORS数据实时采集模块、RTS实时采集模块、实时精密星历生成模块、实时数据管理模块与电离层数据处理模块，其中：所述CORS数据实时采集模块用于每间隔时间T1接收固定格式的CORS站观测数据；所述RTS实时采集模块用于实时接收RTS轨道改正数和RTS钟差改正数，并将数据传入实时精密星历生成模块；所述实时精密星历生成模块用于将RTS轨道改正数和RTS钟差改正数应用于广播星历，生成精密轨道数据；所述实时数据管理模块用于以数据库的形式管理CORS站观测数据与精密轨道数据，并将CORS站观测数据每间隔时间T2生成一次观测时长为T...

【技术特征摘要】
1.一种基于CORS的区域电离层电子密度三维实时监测系统，其特征在于：包括CORS数据实时采集模块、RTS实时采集模块、实时精密星历生成模块、实时数据管理模块与电离层数据处理模块，其中：所述CORS数据实时采集模块用于每间隔时间T1接收固定格式的CORS站观测数据；所述RTS实时采集模块用于实时接收RTS轨道改正数和RTS钟差改正数，并将数据传入实时精密星历生成模块；所述实时精密星历生成模块用于将RTS轨道改正数和RTS钟差改正数应用于广播星历，生成精密轨道数据；所述实时数据管理模块用于以数据库的形式管理CORS站观测数据与精密轨道数据，并将CORS站观测数据每间隔时间T2生成一次观测时长为T3的RINEX文件；同时每间隔时间T2生成一次时长为T4的精密轨道文件；所述电离层数据处理模块用于读取RINEX文件、精密轨道文件进行实时的STEC估计，生成各CORS站与卫星之间的斜路径电子总含量，然后利用电离层三维层析技术实时计算区域上空电离层电子密度，实现电离层电子密度的三维实时监测。2.根据权利要求1所述的基于CORS的区域电离层电子密度三维实时监测系统，其特征在于：还包括显示模块与产品服务模块，所述显示模块用于实时显示区域上空电离层电子密度随时间的变化情况；所述产品服务模块用于查询、统计和下载电离层电子密度检测数据。3.根据权利要求1或2所述的基于CORS的区域电离层电子密度三维实时监测系统，其特征在于：所述CORS站观测数据的数据格式为RTCM格式。4.根据权利要求1所述的基于CORS的区域电离层电子密度三维实时监测系统，其特征在于：所述RTS轨道改正数的获取时间间隔为1分钟，所述RTS钟差改正数的获取时间间隔为5秒或10秒。5.根据权利要求1所述的基于CORS的区域电离层电子密度三维实时监测系统，其特征在于：所述间隔时间T1的取值为1秒，所述间隔时间T2的取值为5分钟，所述时长T3的取值为30分钟，所述时长T4的取值为2小时。6.一种基于CORS的区域电离层电子密度...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚宜斌，孔建，许超钤，刘邢巍，张良，彭文杰，徐永书，刘磊，高翔，张黎，
申请(专利权)人：武汉大学，重庆市地理信息中心，
类型：发明
国别省市：湖北,42