一种融合球谐函数和近似Chapman函数的电离层层析方法技术

本发明专利技术公开了一种融合球谐函数和近似Chapman函数的电离层层析方法，步骤：确定电离层待反演区域及待反演时段；将待反演区域在经纬度方向进行网格化；利用球谐函数表示Chapman函数系数NmF2和hmF2；构造近似Chapman函数；确定近似Chapman函数系数，再采用最小二乘法迭代计算球谐函数系数。本发明专利技术的函数拟合方式保证了电子密度在水平向和垂直向都是连续的，各个方向受到拟合函数的束缚，不再需要对待反演区域进行过度离散化。本发明专利技术相比像素基电离层层析算法，待求参数大量减少，且精度较高。

【技术实现步骤摘要】
一种融合球谐函数和近似Chapman函数的电离层层析方法
本专利技术涉及电离层层析方法，特别涉及了一种融合球谐函数和近似Chapman函数的电离层层析方法。
技术介绍
电离层作为地球空间环境的重要组成部分，其中电离层电子含量是其重要的物理特征参数，电离层层析成像技术是计算机层析成像技术在电离层监测中的一种新的应用。该技术通过对电离层进行分层研究，不仅克服了薄层假设电离层层析模型的局限性，也克服了经验模型和传统地面探测手段的局限性，特别适合于监测大尺度电离层电子密度垂直分布及其扰动状态。像素基层析算法是目前最常用建立电离层层析模型的算法，受到GNSS观测站和GNSS卫星分布以及待反演空间离散化影响存在不适问题，离散化三维像素相互独立导致相邻空间电子密度不连续变化，存在空间维度上的缺陷，同时不具备时间维度上的变化。
技术实现思路
为了解决上述
技术介绍
提到的技术问题，本专利技术提出了一种融合球谐函数和近似Chapman函数的电离层层析方法。为了实现上述技术目的，本专利技术的技术方案为：一种融合球谐函数和近似Chap本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种融合球谐函数和近似Chapman函数的电离层层析方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)确定电离层待反演区域及待反演时段；/n(2)将待反演区域在经纬度方向进行网格化；/n(3)利用球谐函数表示Chapman函数系数NmF2和hmF2，其中NmF2表示电离层F2层峰值电子密度，hmF2表示电离层F2层峰值电子密度所在高度；/n(4)构造近似Chapman函数，拟合电离层电子密度在垂直方向变化；/n(5)确定近似Chapman函数系数，再采用最小二乘法迭代计算球谐函数系数。/n

【技术特征摘要】
1.一种融合球谐函数和近似Chapman函数的电离层层析方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)确定电离层待反演区域及待反演时段；
(2)将待反演区域在经纬度方向进行网格化；
(3)利用球谐函数表示Chapman函数系数NmF2和hmF2，其中NmF2表示电离层F2层峰值电子密度，hmF2表示电离层F2层峰值电子密度所在高度；
(4)构造近似Chapman函数，拟合电离层电子密度在垂直方向变化；
(5)确定近似Chapman函数系数，再采用最小二乘法迭代计算球谐函数系数。


2.根据权利要求1所述融合球谐函数和近似Chapman函数的电离层层析方法，其特征在于，在步骤(3)中，Chapman函数系数NmF2和hmF2的表达式如下：






上式中，β为穿刺点的地理纬度或者地磁纬度；s为日固系中穿刺点的经度，s＝λ-λ0，λ为穿刺点经度，λ0为太阳经度；n为二维泰勒级数展开纬度方向的阶数，m为二维泰勒级数展开经度方向的阶数，nmax为球谐函数展开的最高阶数；为经典勒让德函数，anm、bn...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡伍生，董彦锋，余龙飞，龙凤阳，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32