【技术实现步骤摘要】
一种基于多源数据融合的全球电离层格网生成方法
本专利技术属于卫星导航、无线电波传播以及空间电离层等
,尤其涉及一种基于多源数据融合的全球电离层格网生成方法。
技术介绍
全球卫星导航(GlobalNavigationSatelliteSystem,简称GNSS)通过空间卫星向用户端接收机发送L波段的无线电信号,用户端GNSS接收机捕获信号后进行测量与处理,可将相应结果应用于多个领域。目前,全球卫星导航系统主要包括:美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO和中国BDS系统。GNSS在不断发展的过程中,依然以面向用户终端提供具备较高精度的实时服务为总的发展趋势,同时,多模GNSS的共存、兼容与互操作,以及多源数据的融合也已经成为当前卫星导航领域研究的必然方向。多卫星导航系统的空间卫星天线发射的无线电信号,经过地球大气层被用户端天线接收。信号在大气传播过程中由于电离层的影响,会产生数米甚至数百米的延迟误差。由于电离层的物理特性,这种误差是GNSS在导航、定位和授时等应用中主要误差源之一。双频/多频的卫星导航 ...
【技术保护点】
1.一种基于多源数据融合的全球电离层格网生成方法,其特征在于,包括以下步骤:/nS1:获取GNSS基准站卫星视线方向上的伪距无几何组合观测值
【技术特征摘要】
1.一种基于多源数据融合的全球电离层格网生成方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:获取GNSS基准站卫星视线方向上的伪距无几何组合观测值
S2:通过海洋测高卫星获取海洋上空的电离层延迟信息VTEC1,同时,通过掩星观测数据获取掩星观测覆盖区域的电离层延迟信息VTEC2;
S3:获取伪距无几何组合观测值电离层延迟信息VTEC1以及电离层延迟信息VTEC2的权重;
S4:采用球谐函数来表征电离层垂直总电子含量:
其中,VTEC(β,λ)表示电离层穿刺点(β,λ)处的电离层垂直总电子含量;β与λ分别表示穿刺点的纬度与经度;ndmax表示球谐函数的最大度数;表示n度m阶的正则化勒让德函数;与表示待估模型参数;
S5:采用最小二乘法求解待估模型参数与
其中,B表示由伪距无几何组合观测值电离层延迟信息VTEC1以及电离层延迟信息VTEC2构成的观测量矩阵,X表示由待估模型参数与构成的待估参数矩阵,A表示待估模型参数与的系数矩阵,P表示由伪距无几何组合观测值电离层延迟信息VTEC1以及电离层延迟信息VTEC2的权重构成的权阵,T表示转置;
S6:采用设定经纬度分辨率确定格网点的空间信息,采用设定格网时间分辨率确定格网点的时间信息,然后将经度、纬度以及时间代入所述球谐函数,得到格网点的电离层垂直总电子含量,从而得到全球电离层格网。
2.如权利要求1所述的一种基于多源数据融合的全球电离层格网生成方法,其特征在于,所述伪距无几何组合观测值的获取方式具体为:
S11:通过GNSS基准站上安置的GNSS接收机采集多组GNSS原始双频观测数据,其中,所述GNSS原始双频观测数据包括载波相位观测数据与伪距观测数据,然后构建载波相位观测数据和伪距观测数据的观测量:
其中,表示i时刻接收机r在频率f1上与卫星s的伪距观测值,表示i时刻接收机r在频率f2上与卫星s的伪距观测值;表示i时刻接收机r在频率f1上与卫星s的载波相位观测值,表示i时刻接收机r在频率f2上与卫星s的载波相位观测值;表示i时刻接收机r与卫星s之间的真实几何距离;tr,i表示i时刻接收机r的钟差,表示i时刻卫星s的钟差;表示接收机r与卫星s在i时刻视线方向上的斜电离层延迟;af1与af2分别表示频率f1与频率f2上的电离层延迟转换因子;表示i时刻接收机r与卫星s在视线方向的斜对流层延迟;br,f1表示频率f1上测距码通过接收机r时的硬件延迟,br,f2表示频率f2上测距码通过接收机r时的硬件延迟;表示频率f1上测距码通过卫星s时的硬件延迟,表示频率f2上测距码通过卫星s时的硬件延迟;δr,f1表示...
【专利技术属性】
技术研发人员:李子申,刘昂,王宁波,李文,王晓明,汪亮,
申请(专利权)人:中国科学院空天信息创新研究院,
类型:发明
国别省市:北京;11
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