一种四维电离层模型构建方法及其应用技术

一种四维电离层模型构建方法及其应用，该方法包括如下步骤：S1、获取用于深度学习训练的电离层电子密度数据，并使用电离层电子密度数据训练一个电离层数据同化扩散模型，其中，电离层数据同化扩散模型利用噪声增强的前向扩散过程将电离层电子密度数据逐渐转化为高斯噪声，随后通过逆向过程逐渐去除高斯噪声，以达到电离层电子密度数据同化的目标；S2、将待测区域的多源电离层观测数据输入训练好的电离层数据同化扩散模型中，利用电离层数据同化扩散模型的逆向过程对多源电离层观测数据进行同化处理，得到基于同化处理后的多源电离层观测数据的四维电离层模型。该方法能够构建出精度高、时空分辨率低、计算资源需求少的四维电离层模型。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及卫星大地测量及空间天气领域，特别是涉及一种四维电离层模型构建方法及其应用。

技术介绍

1、现有的电离层模型构建方法大多数都是基于全球卫星导航系统（globalnavigation satellite system，gnss）观测值这一单一数据源反演得到电离层总电子含量（total electron content，tec），然后使用一定的方法构建电离层二维tec模型，常用的方法包括两类：一是基于函数模型的方法，即：在电离层薄层假设下采用特定数学函数描述全球电离层tec变化，求解模型系数，计算固定格网点处的垂直电离层tec；二是基于离散格网的方法，即：将全球电离层划分为固定的二维或三维单元，并假设单元格内电子密度均匀不变；在此基础上，建立视线方向电离层tec与单元格内电子密度之间的关系，求解单元格内的电子密度；最后，积分得到固定格网点处的垂直电离层tec。

2、一种传统电离层二维tec建模方法的主要流程包括：①使用gnss观测值及星历文件提取传播路径上的倾斜电离层延迟。将gnss观测值数据进行预处理后，使用载波平滑伪距方法反演倾斜路本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种四维电离层模型构建方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的四维电离层模型构建方法，其特征在于，步骤S1中，用于模型训练的所述电离层电子密度数据采用国际参考电离层模型按照经度、纬度、高度计算定义好的三维网格中的电子密度值，以一个太阳活动周期为时间范围，以1小时为时间分辨率。

3.如权利要求1所述的四维电离层模型构建方法，其特征在于，步骤S2中，所述多源电离层观测数据来自于GNSS原始观测值数据、COSMIC掩星数据、电离层数字测高仪数据及Jason海洋测高卫星数据中的至少两种。

4.如权利要求1所述的四维电离层模型构建方法，其特征...

【技术特征摘要】

1.一种四维电离层模型构建方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的四维电离层模型构建方法，其特征在于，步骤s1中，用于模型训练的所述电离层电子密度数据采用国际参考电离层模型按照经度、纬度、高度计算定义好的三维网格中的电子密度值，以一个太阳活动周期为时间范围，以1小时为时间分辨率。

3.如权利要求1所述的四维电离层模型构建方法，其特征在于，步骤s2中，所述多源电离层观测数据来自于gnss原始观测值数据、cosmic掩星数据、电离层数字测高仪数据及jason海洋测高卫星数据中的至少两种。

4.如权利要求1所述的四维电离层模型构建方法，其特征在于，步骤s2包括：获取待测区域的不同来源的电离层数据，将其转化为经度、纬度、高度、时间、电子密度的表示形式的数据；将待测区域的电离层按照经度1度、纬度1度、高度10 km划分成大小相同的三维网格，将获取的不同来源的电离层数据的电子密度归化到设置好的三维网格中。

【专利技术属性】
技术研发人员：陈波，孙梦飞，刘通，方胜良，刘健，魏小峰，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院，
类型：发明
国别省市：