一种基于LSTM和半参数的电离层TEC短期预报方法技术

本发明专利技术提供了一种基于LSTM和半参数的电离层TEC短期预报方法，首先获取至少30天连续的全球电离层15阶球谐模型数据，利用FFT获得其周期与振幅，建立Semi

【技术实现步骤摘要】
一种基于LSTM和半参数的电离层TEC短期预报方法


[0001]本专利技术涉及全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite Systems,GNSS)定位
，尤其涉及一种基于LSTM和半参数的电离层TEC短期预报方法。

技术介绍

[0002]电离层总电子含量(Total Electron content,TEC)是描述电离层活跃程度的重要参数，可间接反映电离层对无线电信号传播延迟的大小。获取TEC的时空变化对于研究电离层的变换规律与特性至关重要，并在全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite Systems,GNSS)精密定位中应用广泛。目前全球高精度GNSS TEC产品主要是基于事后电离层建模获取，一般需3
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5天的时间延迟。而实时TEC甚至TEC预报产品可用于电离层的实时监测与预警，而且在单频GNSS实时导航定位、震前电离层扰动探测等方面应用广泛。
[0003]目前，具有代表性的电离层TEC产品是基于15阶球谐函数模型建立，进而通过预报球谐函数系数达到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于LSTM和半参数的电离层TEC短期预报方法，其特征在于：包括：S1：从历史全球电离层数据文件中获取至少n1天连续的全球电离层15阶球谐模型数据，n1为大于0的正整数；S2：利用FFT从步骤S1中的15阶球谐模型数据中获得球谐函数系数的周期与振幅，并选取其中最大的1
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3个主周期；S3：将步骤S2中高振幅的主周期归入周期项，低振幅的剩余周期归入随机信号，建立得到Semi
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SH模型，利用二次多项式和半参数核估计方法分别拟合球谐系数趋势项和周期项，利用核估计法解算随机信号，同时在时间域上进行外推，得到预报时间的球谐函数系数，并计算得到拟合残差；S4：建立LSTM模型，利用步骤S3中的拟合残差对LSTM模型进行训练，输入参数包括拟合残差和外部的时间参数序列，输出为后一天内每小时的预报拟合残差，并结合Semi
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SH模型预报值得到15阶球谐函数系数；S5：利用步骤S4得到的一天内每小时的15阶球谐函数系数，计算得到全球任一位置的TEC数据。2.如权利要求1所述的一种基于LSTM和半参数的电离层TEC短期预报方法，其特征在于：步骤S1中是从欧洲定轨中心的FTP服务器获取全球电离层15阶球谐模型数据，该数据由欧洲定轨中心和其他组织分布在全球约230个GNSS观测站统一解算得到的。3.如权利要求1所述的一种基于LSTM和半参数的电离层TEC短期预报方法，其特征在于：步骤S1中，n1＝30。4.如权利要求1所述的一种基于LSTM和半参数的电离层TEC短期预报方法，其特征在于：步骤S3中球谐函数系数的时间序...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗小敏，曹光胤，李扬，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：