基于LSTM-Transformer模型的区域电离层延迟预测方法技术

技术编号:41231230 阅读:54 留言:0更新日期:2024-05-09 23:47
基于LSTM‑Transformer模型的区域电离层延迟预测方法,包括以下步骤:步骤1:采集电离层TEC值,通过投影函数计算得到VTEC值;步骤2:利用小波变换,对VTEC值进行处理,用一对共轭的低通与高通滤波器分为低频与高频两部分;步骤3:引入太阳辐射指数、地磁指数信息,作为高频部分信息训练数据;步骤4:对于步骤2与步骤3中的数据,放入LSTM‑Transformer模型进行训练,得到LSTM‑Transfomer组合预测模型;步骤5:对于步骤4中的LSTM‑Transfomer组合预测模型,利用训练集对其进行训练,通过损失函数对其进行优化,对VTEC值进行预测。本发明专利技术方法得到的VTEC值精度优于传统的电离层经验模型以及一般的神经网络模型,预报速度更快。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电离层延迟预测,具体涉及一种基于lstm-transformer模型的区域电离层延迟预测方法。


技术介绍

1、地球的电离层电离层延迟是指电磁信号在穿过地球的电离层(一部分大气层,位于距离地球表面约60公里到1000公里之间)时由于电离层中电子浓度的变化引起的传播延迟。电离层延迟通常影响无线通信、卫星导航和地基测量等领域的精度和可靠性。

2、电子总含量(tec)是电离层的特性,垂直电子总含量(vtec)是其主要表现形式。电离层tec值的预报,对于无线电传播以及导航定位具有重要的意义。过去,有学者研究利用大量观测数据集,建立了电离层经验模型,有iri模型、bent 模型、klobuchar 模型等。电离层经验模型能够较好地描述全球变化的平均行为,但对于区域的小尺度变化缺乏准确性。学者们也根据时间序列分析手段提出了自回归模型,能较好的拟合周期性与趋势性。然而,由于电离层受地磁扰动、太阳活动、日地相对距离等环境因素影响较大,自回归模型的精度也受到一定的影响,效果欠佳。

3、igs中心同样也发布电离层产品,以格网的形式进行发布,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于LSTM-Transformer模型的区域电离层延迟预测方法,其特征在于包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述基于LSTM-Transformer模型的区域电离层延迟预测方法,其特征在于:所述步骤1中,收集历史电离层延迟数据,采集全球导航卫星系统GNSS计算得到的电离层TEC值,通过投影函数计算得到VTEC值,如下式所示:

3.根据权利要求1所述基于LSTM-Transformer模型的区域电离层延迟预测方法,其特征在于:所述步骤2中,利用小波变换,对VTEC值进行处理,用一对共轭的低通与高通滤波器,如下式所示:

4.根据权利要求1所述基于LS...

【技术特征摘要】

1.基于lstm-transformer模型的区域电离层延迟预测方法,其特征在于包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述基于lstm-transformer模型的区域电离层延迟预测方法,其特征在于:所述步骤1中,收集历史电离层延迟数据,采集全球导航卫星系统gnss计算得到的电离层tec值,通过投影函数计算得到vtec值,如下式所示:

3.根据权利要求1所述基于lstm-transformer模型的区域电离层延迟预测方法,其特征在于:所述步骤2中,利用小波变换,对vtec值进行处理,用一对共轭的低通与高通滤波器,如下式所示:

4.根据权利要求1所述基于lstm-transformer模型的区域电离层延迟预测方法,其特征在于:所述步骤3中,将太阳辐射指数与地磁指数、构成相应的数据集;

5.根据权利要求1所述基于lstm-transformer模型的区域电离层延迟预测方法,其特征在于:所述步骤4中,具体包括:

6.根据权利要求5所述基于lstm-transformer模型的...

【专利技术属性】
技术研发人员:吕庭彦周竞亮张睿刘佳岐江伟
申请(专利权)人:长江三峡集团实业发展北京有限公司
类型:发明
国别省市:

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