一种基于多站点联合估计中国区域高精度电离层VTEC方法技术

本发明专利技术公开了一种基于多站点联合估计中国区域高精度电离层VTEC方法，包括如下步骤：步骤1，获取多站点GNSS接收机与卫星链路STEC结果：步骤2，计算接收机与卫星间仰角、方位角和地心夹角以及IPP穿刺点处经度、纬度：步骤3，获得自适应网格及差分方程：步骤4，求解各接收机和卫星硬件延迟：步骤5，获取IPP穿刺点处VTEC

【技术实现步骤摘要】
一种基于多站点联合估计中国区域高精度电离层VTEC方法


[0001]本专利技术属于空间环境遥感研究领域，特别涉及该领域中的一种基于多站点联合估计中国区域高精度电离层VTEC方法。

技术介绍

[0002]电离层作为日地空间环境的重要组成部分，与人类活动有着极其密切的联系。特别是近些年我国航天事业蓬勃发展，电离层作为日地空间中航天器、卫星分布最广的区域，其异常活动会对航天器飞行安全、卫星导航定位等造成巨大影响。电离层TEC即电离层总电子含量是表征电离层活动的重要参数之一，通过反演区域电离层垂直电离层总电子含量(VTEC)变化对于研究空间天气环境具有极其重要的意义。
[0003]当前区域电离层VTEC反演多采用基于实测数据驱动电离层模型的数据同化方法，该方法受限于实测数据质量，所采用的电离层模型只能反映电离层平静期变化。部分学者利用GNSS监测站观测数据，采用球谐函数、多项式等硬件延迟(DCB)估计方法反演区域电离层VTEC变化，但未考虑当多站点解算的IPP穿刺点位置相近时VTEC约束问题，具有区域电离层VTEC反演精度欠佳等缺点。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多站点联合估计中国区域高精度电离层VTEC方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，获取多站点GNSS接收机与卫星链路STEC结果：步骤11，计算码伪距、相伪距STEC：步骤11，计算码伪距、相伪距STEC：上式中，STEC
P
、STEC
L
分别为采用码伪距和相伪距计算得到的STEC，f1、f2为GNSS卫星信号频率，λ1、λ2为GNSS卫星信号波长，P1、P2为码伪距，L1、L2为相位测量值；步骤12，通过检测周跳利用STEC
P
、STEC
L
将整周模糊度进行补偿，计算得到含有硬件延迟的高精度STEC
obs
：STEC
obs
＝STEC
real
+B
r
+B
s
上式中，STEC
real
为剔除接收机和卫星硬件延迟后电离层总电子含量，B
r
、B
s
分别为接收机硬件延迟和卫星硬件延迟，为待求参量；步骤2，计算接收机与卫星间仰角、方位角和地心夹角以及IPP穿刺点处经度、纬度：步骤21，将GNSS接收机经度、纬度、高度记为lat
r
、lon
r
、height
r
，将GNSS卫星经度、纬度、高度记为lat
s
、lon
s
、height
s
，通过下式将经纬高坐标(lat、lon、hight)转为地心地固坐标(X、Y、Z)：上式中，为基准椭球体的曲率半径，R
e
为地球半径，为椭球偏心率，a为地球椭球长半轴，c为地球椭球短半轴；步骤22，通过下式将地心地固坐标(X、Y、Z)转换为东北天坐标(E、N、U)：上式中，E、N、U为东北天坐标，S为坐标变换矩阵，X
s
、Y
s
、Z
s
为GNSS卫星地心地固坐标，X
r
、Y
r
、Z
r
为GNSS接收机地心地固坐标；步骤23，计算GNSS接收机与GNSS卫星仰角Ele、方位角Az：
上式中，atan2为4象限反正切函数，每30s计算一次接收机与卫星仰角，每15min对计算结果取均值，剔除仰角低于15
°
的数据；步骤24，计算G...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海宁，朱庆林，欧明，董翔，刘琨，盛冬生，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：