【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及gnss卫星导航系统与增强，具体为一种电离层完好性参数估计方法及系统。
技术介绍
1、在gnss(导航卫星系统)完好性监测中，对导致观测值异常的各类因素进行监测是基础和关键。其中，电离层是重要因素之一，也是其中的难点问题，长久以来被学界持续关注。在民航完好性监测方案中，sbas通过计算每个igp(ionospheric grid point)处电离层延迟误差限值，即电离层延迟完好性参数give，用于包络电离层延迟误差。用户通过接受到的give利用双线性插值计算自身位置处的uive来进一步计算保护级，以用于完好性监测。
2、waas具备初始运行能力(initial operational capability(ioc))时采用与平面拟合配套的give(电离层完好性参数)算法，用静态卡方因子膨胀算法对平面拟合计算的格网点方差进行膨胀，进而计算give。随着对噪声特性分析的逐步深入，为了在满足完好性的条件下进一步减小give的大小以提升系统可用性，waas空间统计分析中的方法，利用指数形式的变异函数建模不同距离间隔下模型噪声，采用克里金算法计算格网点的电离层延迟和方差，并基于动态卡方因子膨胀算法实现电离层异常状态的检验及give参数的计算。然而，尽管基于kriging的give算法在conus区域表现出色，但现有的的克里金插值模型以及相关参数选择和结论产生都是基于位于中高纬区域的美国conus的下的电离层特性得到的，而由于电离层存在明显的区域变化特征，因此该模型不一定适用于其它区域。此外，低纬区域内电离层空间
技术实现思路
1、鉴于上述存在的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术解决的技术问题是：本专利技术是为了解决现有技术当电离层存在明显的区域变化特征时，传统模型不适用于变化的区域，使得传统模型适用度低，并且连续性不高的问题。
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
4、第一方面，本专利技术提供了一种电离层完好性参数估计方法，包括：
5、获取地基导航卫星系统接收机的历史观测数据，并根据所述历史观测数据提取穿刺点的垂向电离层延迟，计算局部电离层空间活跃指标；
6、对每个所述垂向电离层延迟用神经网络分别建模，计算所有所述垂向电离层延迟的建模残差；
7、将所述建模残差按照局部电离层空间活跃指标的大小进行分组，并分别拟合空间活跃指标、包络标准差和包络偏差的关系式，得到电离层的完好性参数值。
8、作为本专利技术所述的电离层完好性参数估计方法的一种优选方案，其中：
9、所述获取地基导航卫星系统接收机的历史观测数据，并根据所述历史观测数据提取穿刺点的垂向电离层延迟，计算局部电离层空间活跃指标，包括，利用ipp搜索法计算穿刺点处的空间活跃指数，
10、选择一个空间点作为中心，并在拟合半径内搜索周围的ipp，设置拟合半径初始值为最小拟合半径；
11、若ipp的数量小于目标点数，则增加拟合半径，直到ipp的数量达到目标点数或者拟合半径达到最大拟合半径；
12、作为本专利技术所述的电离层完好性参数估计方法的一种优选方案，其中：
13、所述对每个所述垂向电离层延迟用神经网络分别建模，计算所有所述垂向电离层延迟的建模残差，包括，
14、将每个时刻所有穿刺点的经纬度作为神经网络模型的输入，相应的垂直电子含量作为输出，对神经网络进行训练，当神经网络训练好后，对构建的神经网络估计ipp的垂向电离层延迟，减去ipp电离层延迟的真实值，得到电离层延迟的建模残差。
15、作为本专利技术所述的电离层完好性参数估计方法的一种优选方案，其中：
16、将所述建模残差按照局部电离层空间活跃指标的大小进行分组，并分别拟合空间活跃指标、包络标准差和包络偏差的关系式，包括，
17、拟合函数，表示为：
18、σovbd＝0.8455·σlisai0.6497#
19、bovbd＝0.0748·σlisai1.4211#
20、其中，σlisai计算的是空间活跃指标，σovbd为包络标准差，bovbd为包络偏差。
21、作为本专利技术所述的电离层完好性参数估计方法的一种优选方案，其中：
22、包络标准差和包络偏差，包括，
23、根据所述利用ipp搜索法计算穿刺点处的空间活跃指数，将得到的空间活跃指数代入所述拟合函数中，计算得到格网点处的包络标准差和包络偏差。
24、作为本专利技术所述的电离层完好性参数估计方法的一种优选方案，其中：
25、还包括，
26、所述利用ipp搜索法计算穿刺点处的空间活跃指数；
27、若搜索到的ipp点数少于设定的阈值，则格网点不可用，无法利用改格网点计算电离层延迟；
28、若搜索到的ipp点数多于设定的阈值，则格网点可以用来计算电离层延迟。
29、作为本专利技术所述的电离层完好性参数估计方法的一种优选方案，其中：
30、将所述建模残差按照局部电离层空间活跃指标的大小进行分组，并分别拟合空间活跃指标、包络标准差和包络偏差的关系式，得到电离层的完好性参数值，其中，电离层的完好性参数值，包括，
31、give＝q(ir)·σint,igp+bint,igp
32、其中，ir为完好性风险概率q(.)为分位值函数，σint,igp为包络标准差，bint,igp为包络偏差。
33、第二方面，本专利技术提供了一种电离层完好性参数估计的系统，包括：
34、提取模块，获取地基导航卫星系统接收机的历史观测数据，并根据所述历史观测数据提取穿刺点的垂向电离层延迟，计算局部电离层空间活跃指标；
35、建模模块，对每个所述垂向电离层延迟用神经网络分别建模，计算所有所述垂向电离层延迟的建模残差；
36、拟合模块，将所述建模残差按照局部电离层空间活跃指标的大小进行分组，并分别拟合空间活跃指标、包络标准差和包络偏差的关系式，得到电离层的完好性参数值。
37、第三方面，本专利技术提供了一种计算设备，包括：
38、存储器和处理器；
39、所述存储器用于存储计算机可执行指令，所述处理器用于执行所述计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现所述电离层完好性参数估计方法的步骤。
40、第四方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现所述电离层完好性参数估计方法的步骤。
41、本专利技术的有益效果：通过本专利技术可以反映电离层扰动的强度和变化趋势，有效地提高了gnss服务的连续性和可用性，使其在恶劣环境下仍能提供可靠的定位服务。本专利技术还可以针对不同区域和时间段的电离层活跃程度进行预测和调本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电离层完好性参数估计方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述电离层完好性参数估计方法，其特征在于，所述获取地基导航卫星系统接收机的历史观测数据，并根据所述历史观测数据提取穿刺点的垂向电离层延迟，计算局部电离层空间活跃指标，包括，利用IPP搜索法计算穿刺点处的空间活跃指数，
3.如权利要求2所述电离层完好性参数估计方法，其特征在于，所述对每个所述垂向电离层延迟用神经网络分别建模，计算所有所述垂向电离层延迟的建模残差，包括，
4.如权利要求3所述电离层完好性参数估计方法，其特征在于，将所述建模残差按照局部电离层空间活跃指标的大小进行分组，并分别拟合空间活跃指标、包络标准差和包络偏差的关系式，包括，
5.如权利要求1～4任一所述电离层完好性参数估计方法，其特征在于，包络标准差和包络偏差，包括，
6.如权利要求5所述电离层完好性参数估计方法，其特征在于，还包括，
7.如权利要求6所述电离层完好性参数估计方法，其特征在于，将所述建模残差按照局部电离层空间活跃指标的大小进行分组，并分别拟合空间活跃指标、包络
8.一种电离层完好性参数估计方法的系统，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，其特征在于，所述设备包括：
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1～7中任一所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种电离层完好性参数估计方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述电离层完好性参数估计方法，其特征在于，所述获取地基导航卫星系统接收机的历史观测数据，并根据所述历史观测数据提取穿刺点的垂向电离层延迟，计算局部电离层空间活跃指标，包括，利用ipp搜索法计算穿刺点处的空间活跃指数，
3.如权利要求2所述电离层完好性参数估计方法，其特征在于，所述对每个所述垂向电离层延迟用神经网络分别建模，计算所有所述垂向电离层延迟的建模残差，包括，
4.如权利要求3所述电离层完好性参数估计方法，其特征在于，将所述建模残差按照局部电离层空间活跃指标的大小进行分组，并分别拟合空间活跃指标、包络标准差和包络偏差的关系式，包括，
5.如权利要求1...
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