【技术实现步骤摘要】
一种多分辨率的电离层层析方法
本专利技术属于电离层探测
，尤其是涉及一种多分辨率的电离层层析方法。
技术介绍
电离层层析作为一种全天候、大范围的电离层探测技术，具有费用低、操作简单、探测范围广等诸多优势，对于电离层不同尺度结构变化及全球电离层环境监测具有重要意义。但是由于陆基GNSS数据覆盖的局限性以及地面站分布不均匀，导致层析反演数据源缺乏且分布不均匀，从而限制了电离层结构的重构精度，尤其是对中小尺度结构的重构产生严重制约。近年来，随着一些地区陆基GNSS地面站的增加和多星座GNSS的建设，为电离层成像算法的发展提供了良好的契机。赵海山等人针对传统乘法代数重构算法(MART)迭代精度不高的问题,提出一种自适应电离层层析新算法，一方面，该算法根据射线穿越像素点的截距和电子密度值的综合影响,合理地分配迭代差值；另一方面,提出一种与电子密度值相关的自适应松弛因子,有效克服传播噪声对电子密度反演的影响。汤俊等人针对电离层电子密度重构问题,提出了一种综合利用总变差最小化与乘法代数重构算法的电离层层析成像算法。该算法对反演模型的参数施加总变差约束,以提高反演过程的稳定...
【技术保护点】
1.一种多分辨率的电离层层析方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将反演区域的电离层格网化，将每一个格网分为三维的体积像素，穿过格网的信号路径上电子密度积分即为TEC，并设置反演的时间函数；(2)对GNSS观测数据预处理，计算步骤(1)所需的TEC；(3)对步骤(1)中穿过格网的信号路径创建经验正交函数；(4)对步骤(3)得到的经验正交函数构建补偿映射矩阵M，并对矩阵做正则化处理；(5)对步骤(4)得到正则化处理后的矩阵和步骤(2)计算得到的TEC构建正规方程，并估计方程的解，得到方程最优解，即一次反演结果；(6)设定level的值，并再次进行步骤(3)、(4)的操作；(7...
【技术特征摘要】
1.一种多分辨率的电离层层析方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将反演区域的电离层格网化，将每一个格网分为三维的体积像素，穿过格网的信号路径上电子密度积分即为TEC，并设置反演的时间函数；(2)对GNSS观测数据预处理，计算步骤(1)所需的TEC；(3)对步骤(1)中穿过格网的信号路径创建经验正交函数；(4)对步骤(3)得到的经验正交函数构建补偿映射矩阵M，并对矩阵做正则化处理；(5)对步骤(4)得到正则化处理后的矩阵和步骤(2)计算得到的TEC构建正规方程，并估计方程的解，得到方程最优解，即一次反演结果；(6)设定level的值，并再次进行步骤(3)、(4)的操作；(7)根据步骤(5)得到的一次反演结果作为输入数据和步骤(6)得到处理后的矩阵再次构建正规方程，估计方程的解，得到二次反演的最优解。2.根据权利要求1所述的一种多分辨率的电离层层析方法，其特征在于：所述步骤(1)具体包括：第一次反演用setgrid函数将格网设置为较粗略的4°×4°，并将时间间隔设置为30min。3.根据权利要求1所述的一种多分辨率的电离层层析方法，其特征在于：所述步骤(2)具体包括：对观测数据进行周跳和整周模糊度检测，然后利用载波相位观测法计算穿过电离层格网的信号路径上的TEC。4.根据权利要求1所述的一种多分辨率的电离层层析方法，其特征在于：所述步骤(3)具体包括：利用Chapman函数或国际参考模型(IRI)从一组电离层电子密度的径向分布来创建经验正交函数(EOF)。5.根据权利要求4所述的一种多分辨率的电离层层析方法，其特征在于：所述步骤(4)具体包括：在反演过程中，电子密度被假定为给定的一组三维EOF的线性组合，即映射矩阵使用一组EOF来映射电子密度的径向变化，经度和纬度映射电子密度的水平方向，反演的时间窗映射电子密度的时间轴，然后分别在水平方向、径向、时间上对利用映射矩阵求出的电子密度进行二次...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹萍，任丹丹，时胜苒，李博，
申请(专利权)人：中国民航大学，
类型：发明
国别省市：天津,12
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