【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及空间天气领域和无线通信领域，更具体地，涉及一种基于实测数据驱动的全球短波吸收特性预测方法及系统。
技术介绍
1、目前，国内外建造了大量的电离层垂测仪观测站，积累了大量的观测数据。例如，美国麻省大学洛厄尔分校大气研究中心创建和维护的垂测仪探测数据库didbase，其目的是收集和整理来自垂测仪的观测数据，它涵盖了全球的dps系列测高仪；日本国家信息和通信技术研究所(nict)运营的国际空间环境服务(ises)的区域预警中心(rwc)，它组织收集并存档了日本的垂测和斜测数据。
2、与此同时，我国也建设了大量的垂测仪观测站点，例如从2008年正式开始建设的子午工程监测网，它每天对中国区域进行监测并在子午工程数据中心网实时发布观测数据。中国电波传播研究所和武汉大学也在该方面进行了深入研究了，建立了多个垂测仪电离层观测站点。因此能够有效利用我国现有的大量观测数据来优化传统的电离层吸收模型，以得到一个更加适合我国的电离层吸收模型是一个重要的任务。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术中存在的技术问题，提供一种基于实测数据驱动的全球短波吸收特性预测方法及系统。
2、根据本专利技术的第一方面，提供了一种基于实测数据驱动的全球短波吸收特性预测方法，包括：
3、根据x射线通量数据和高能质子通量数据构建全球d区电离层吸收模型；
4、获取垂测仪在观测场下的电离层吸收数据，对构建的所述电离层吸收模型进行同化优化；
5、根据垂测仪实时
6、基于更新优化后的电离层吸收模型对电离层对电波的吸收特性进行预测。
7、在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以作出如下改进。
8、可选的，所述根据x射线通量数据和高能质子通量数据构建全球d区电离层吸收模型，包括：
9、判断是否发生太阳高能粒子事件；
10、如果否，则根据x射线通量数据，计算日下点最高受影响频率；
11、划分全球区域网格，计算每一个网格内的太阳天顶角；
12、根据日下点最高受影响频率和每一个网格内的太阳天顶角，建立日下点最高受影响频率和太阳天顶角的第一关系；
13、基于日下点最高受影响频率和太阳天顶角的第一关系，计算每一个网格内电离层对电波的吸收量，建立全球d区电离层吸收模型。
14、可选的，当发生太阳高能粒子事件时，根据质子积分通量数据和kp指数数据，计算质子截止能量；
15、根据卫星轨道参数计算太阳仰角，基于太阳仰角，划分不同时刻；
16、根据所述质子截止能量和划分的不同时刻，建立不同时刻质子阶段能量和极盖吸收的第二关系；
17、根据不同时刻质子阶段能量和极盖吸收的第二关系，计算不同时刻的极盖吸收强度，以建立极盖吸收模型；
18、将所述极盖吸收模型添加到所述电离层吸收模型上。
19、可选的，所述获取垂测仪在观测场下的电离层吸收数据，对构建的所述电离层吸收模型进行同化优化，包括：
20、将构建的电离层吸收模型作为电离层吸收背景场模型，根据所述电离层吸收背景场模型预测的吸收数据与垂测仪实时观测数据，计算误差比例系数；
21、根据所述误差比例系数，计算背景误差协方差矩阵b、观测误差协方差矩阵r和观测算子h；
22、根据背景误差协方差矩阵b、观测误差协方差矩阵r和观测算子h，计算增益矩阵k；
23、基于所述增益矩阵k，对所述电离层吸收模型进行同化优化，获取同化优化后的电离层吸收模型。
24、可选的，所述根据垂测仪实时观测数据，对所述电离层吸收模型进行更新优化，包括：
25、获取t+1时刻的垂测仪观测数据；
26、根据t+1时刻的垂测仪观测数据，更新t+1时刻的同化优化后的电离层吸收模型，输出更新后的电离层吸收模型。
27、根据本专利技术的第二方面，提供一种基于实测数据驱动的全球短波吸收特性预测系统，包括：
28、构建模块，用于根据x射线通量数据和高能质子通量数据构建全球d区电离层吸收模型；
29、同化优化模块，用于获取垂测仪在观测场下的电离层吸收数据，对构建的所述电离层吸收模型进行同化优化；
30、更新优化模块，用于根据垂测仪实时观测数据，对所述电离层吸收模型进行更新优化；
31、预测模块，用于基于更新优化后的电离层吸收模型对电离层对电波的吸收特性进行预测。
32、根据本专利技术的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机管理类程序时实现基于实测数据驱动的全球短波吸收特性预测方法的步骤。
33、根据本专利技术的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机管理类程序，所述计算机管理类程序被处理器执行时实现基于实测数据驱动的全球短波吸收特性预测方法的步骤。
34、本专利技术提供的一种基于实测数据驱动的全球短波吸收特性预测方法及系统，建立了全球d区电离层吸收模型，利用x射线通量数据和高能积分质子通量数据，实现了国际上广泛使用的电离层吸收预测模型，填补了在电离层吸收预测方面的空白；通过实时同化垂测仪测量数据对电离层吸收模型进行优化，有效提高了各个区域吸收预测的准确性，为相关电波传播应用提供了强有力的支持和保障。通过实时垂测仪测量数据实现对电离层吸收模型的实时更新，使其始终保持对d区域吸收情况的精确预测。
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1.一种基于实测数据驱动的全球短波吸收特性预测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的全球短波吸收特性预测方法，其特征在于，所述根据X射线通量数据和高能质子通量数据构建全球D区电离层吸收模型，包括：
3.根据权利要求2所述的全球短波吸收特性预测方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的全球短波吸收特性预测方法，其特征在于，所述获取垂测仪在观测场下的电离层吸收数据，对构建的所述电离层吸收模型进行同化优化，包括：
5.根据权利要求5所述的全球短波吸收特性预测方法，其特征在于，所述根据垂测仪实时观测数据，对所述电离层吸收模型进行更新优化，包括：
6.一种基于实测数据驱动的全球短波吸收特性预测系统，其特征在于，包括：
7.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机管理类程序时实现如权利要求1-5任一项所述的基于实测数据驱动的全球短波吸收特性预测方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机管理类程序，所述计算机管理类程序被处理器
...【技术特征摘要】
1.一种基于实测数据驱动的全球短波吸收特性预测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的全球短波吸收特性预测方法，其特征在于，所述根据x射线通量数据和高能质子通量数据构建全球d区电离层吸收模型，包括：
3.根据权利要求2所述的全球短波吸收特性预测方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的全球短波吸收特性预测方法，其特征在于，所述获取垂测仪在观测场下的电离层吸收数据，对构建的所述电离层吸收模型进行同化优化，包括：
5.根据权利要求5所述的全球短波吸收特性预测方法，其特征在于，所述根...
【专利技术属性】
技术研发人员：乔建东，罗诚，周晨，吕松南，
申请(专利权)人：璞华软件武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：
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