System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种提高电离层模型产品的精度的方法技术_技高网

一种提高电离层模型产品的精度的方法技术

技术编号:40845695 阅读:6 留言:0更新日期:2024-04-01 15:14
本发明专利技术涉及一种提高电离层模型产品的精度的方法,包括:步骤一:将电离层模型产品的电离层建模区域划分为n个大网格并将每个大网格划分为m个小网格并且在每个小网格中设置监测站;步骤二:根据精密产品对每个监测站的观测数据进行非差非组合精密单点定位,以提取倾斜电离层观测值;步骤三:根据提取的倾斜电离层观测值利用网格交叉方式对每个小网格进行电离层VTEC建模;步骤四:对小网格分离出的卫星DCB和接收机DCB进行加权平均以得到最终卫星DCB产品和最终接收机DCB,并将其代入提取的电离层中,以得到干净的电离层观测数据;以及步骤五:在网格约束条件下,对交叉网格进行STEC建模,以得到STEC模型系数。通过本发明专利技术,可以显著提升定位收敛速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的来说涉及卫星导航领域,更具体而言,涉及一种提高电离层模型产品的精度的方法。此外,本专利技术还涉及一种计算机可读存储介质、一种计算机系统及一种星基增强系统。


技术介绍

1、电离层是日-地空间环境的重要组成部分,会对人类的科技活动和生活产生一定影响。当全球卫星导航系统(global navigation sate0lite systemgnss)发射的电磁波信号在电离层中传播时,会产生几米到几十米、甚至几百米的误差,因此电离层信号传播误差是制约gnss用户尤其单频gnss用户)高精度定位的主要误差源之一。电离层总电子含量(totalelectron content,tec)是描述电离层变化特性的关键参量,而构建实时电离层tec模型可为实时导航定位用户提供电离层延迟修正,加快精密单点定位ppp(precise pointpositioning)和实时动态定位rtk(real-time kinematic)收敛速度,实现精确定位以及对空间天气的精准监测。目前已出现一些电流层建模的技术。然而,传统广域电离层产品由于其建模范围广,模型拟合精度不够,且建模时得到的卫星dcb精度较差。因此传统的广域已无法满足高精度定位需求。

2、例如,从中国专利申请cn116203598a中公开了一种基于地基与星基增强融合的电离层建模方法,其中通过无电离层组合ppp与相位无几何组合技术估计单个基站的电离层延迟信息,不用组建基线,不受基站距离限制。然而,该方法的建模精度仍可进一步提高,从而提高定位精度。

3、此外,由于低轨导航卫星带宽限制,其数据速率有限,传统的超小区域电离层模型不适合低轨导航卫星。因此搭建中小区域下的高精度电离层模型成为低轨导航星座需要解决的问题。


技术实现思路

1、本专利技术的任务是,提供一种提高电离层模型产品的精度的方法,通过该方法,可以提供更精确的vtec模型系数,从而提高定位精度。

2、根据本专利技术,该任务通过一种提高电离层模型产品的精度的方法来解决,该方法包括下列步骤:

3、步骤一:将电离层模型产品的电离层建模区域划分为n个大网格并将每个大网格划分为m个小网格并且在每个小网格中设置监测站,其中m和n为自然数,且每个大网格的大小为(dlat0,dlon0),每个小网格的大小为(dlat1,dlon1),其中dlat0和dlat1为维度步进,dlon0和dlon1为经度步进;

4、步骤二:获取精密产品,并根据精密产品对每个监测站的观测数据进行非差非组合精密单点定位,以提取倾斜电离层观测值;

5、步骤三:根据提取的倾斜电离层观测值利用网格交叉方式对每个小网格进行电离层vtec建模,以分离出每个小网格下的卫星dcb和接收机dcb、以及每个小网格的vtec建模系数;

6、步骤四:对小网格分离出的卫星dcb和接收机dcb进行加权平均以得到最终卫星dcb产品和最终接收机dcb,并将最终卫星dcb产品和最终接收机dcb代入提取的电离层中,以得到干净的电离层观测数据,其中所述干净的电离层观测数据是有噪声无dcb参数的电离层观测数据;以及

7、步骤五:根据所述干净的电离层观测数据,在网格约束条件下,对交叉网格进行stec建模,以得到stec模型系数。

8、在本专利技术的一个扩展方案中规定,该方法还包括下列步骤:

9、将所述stec模型系数应用于定位,以提高定位收敛速度。

10、在本专利技术的一个优选方案中规定,所述步骤二包括下列步骤:

11、步骤201:从地面数据中心获取精密产品,所述精密产品包括精密轨道、精密钟差、erp文件、以及天线改正文件;以及

12、步骤202:利用精密产品对监测站进行非差非组和精密单点定位,以提取倾斜电离层数据

13、在本专利技术的另一个优选方案中规定,所述步骤三包括下列步骤:

14、步骤301:所述倾斜电离层数据分配给相应网格,每个网格为当前小网格上下左右各外扩0.5α,得到((1+α)dlat1,(1+α)flon1)大小的网格,以形成交叉网格的形式;以及

15、步骤302:对每个交叉网格进行vtec建模,以得到每个小网格下分离后的接收机dcb和卫星端dcb。

16、在本专利技术的又一个优选方案中规定,所述步骤四包括下列步骤:

17、步骤401:对小网格下的卫星dcb和接收机dcb进行加权平均以得到卫星dcb产品dcbsat和接收机dcb dcbrcv;以及

18、步骤402:将dcbsat和dcbrcv代入原始电离层观测以得到干净的电离层

19、在本专利技术的另一个优选方案中规定,所述步骤五包括下列步骤:

20、步骤501:根据按照交叉网格方式为单颗星进行stec建模,其中在stec建模时,对交叉网格进行空间约束,使得相邻的空间电离层一致。

21、此外,本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序在被处理器执行时执行根据本专利技术的方法步骤。

22、另外,本专利技术还提供了一种计算机系统,该计算机系统包括:

23、处理器,其被配置为执行机器可执行指令;以及

24、存储器,其上存储有机器可执行指令,所述机器可执行指令在被处理器执行时执行根据本专利技术的方法步骤。

25、此外,本专利技术还提供了一种星基增强系统,该系统包括控制器,其被配置为执行根据本专利技术的方法。

26、本专利技术至少具有如下优点:

27、(1)对于低轨导航卫星星座而言,其数据播放量较为有限,本专利技术利用中型区域的监测站,搭建适合星基播发速率的高精度网格电离层产品;

28、(2)传统的dcb产品中为了分离出“干净”电离层,采用广域电离层模型建模如全球建模采用15阶球谐函数,然而,该方法难以准确拟合电离层,导致dcb结果也受影响。本专利技术采用网格建模的方式,对选取的电离层模型进行拟合。为避免各网格下电离层拟合误差影响dcb结果,通过dcb加权平均,进一步提升dcb精度,从而使得电离层分离精度变高;

29、(3)为避免网格间交替时存在阶梯误差,本方法采用空间平滑的方式,对网格周边网格进行平滑处理,减少阶梯误差。

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【技术保护点】

1.一种提高电离层模型产品的精度的方法,包括下列步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,还包括下列步骤:

3.根据权利要求1所述的方法,其中所述步骤二包括下列步骤:

4.根据权利要求3所述的方法,其中所述步骤三包括下列步骤:

5.根据权利要求4所述的方法,其中所述步骤四包括下列步骤:

6.根据权利要求5所述的方法,其中所述步骤五包括下列步骤:

7.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序在被处理器执行时执行根据权利要求1至6之一所述的方法的步骤。

8.一种计算机系统,包括:

9.一种星基增强系统,包括控制器,其被配置为执行根据权利要求1至6之一所述的方法。

【技术特征摘要】

1.一种提高电离层模型产品的精度的方法,包括下列步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,还包括下列步骤:

3.根据权利要求1所述的方法,其中所述步骤二包括下列步骤:

4.根据权利要求3所述的方法,其中所述步骤三包括下列步骤:

5.根据权利要求4所述的方法,其中所述步骤四包括下列步骤:

...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈晏梁尔涛李雨晗袁俊军汪洋谭粤
申请(专利权)人:火眼位置数智科技服务有限公司
类型:发明
国别省市:

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