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考虑电离层电子含量垂直分布的三维结构反演方法及设备技术

技术编号:45836997 阅读:7 留言:0更新日期:2025-07-15 22:43
本发明专利技术提供一种考虑电离层电子含量垂直分布的三维结构反演方法及设备,采用球谐函数模型描述电离层电子含量的二维平面结构,计算电离层电子含量垂直分布比例,基于多层假设设置全球电离多层分布结构,建立全球电离层三维模型,实现反演电离层三维结构。本发明专利技术在缺少不同轨道高度实测数据的前提下,采用IRI模型计算电子含量垂直分布比例因子,使得GNSS实测数据电离层模型更接近理论模型;引入多层假设,不仅能够实现全球电离层三维结构反演,而且相比电离层电子密度模型能够简化建模复杂度。本发明专利技术能够更精确的描述电子含量的时空分布特征,特别是电子含量梯度变化较大的区域,提高全球电离层模型的精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电离层,涉及一种考虑电离层电子含量垂直分布的三维结构反演技术方案。


技术介绍

1、电离层是日地空间环境的重要组成部分,位于地球地面60公里以上到磁层顶的整个空间。gnss卫星的轨道高度约为2万公里,其信号穿过电离层时,会发生电磁波吸收、折射、相位和幅度等特性的变化。gnss信号受电离层的影响主要取决于信号传播路径上的总电子含量tec及其变化。利用不同频率的gnss信号可以反演得到信号传播路径上的电离层tec,进一步采用数学函数进行拟合,可以得到全球电离层tec的分布。

2、由于gnss卫星观测技术在电离层研究中发挥着不可替代的作用,igs组织在1995年成立了igs电离层工作组,旨在基于igs全球分布的观测站数据监测全球电离层tec及其变化。目前,igs电离层工作组有七家电离层分析中心,分别采用不同的算法和模型建立全球电离层模型,并发布了ionex标准格式的全球电离层格网产品。当前的全球电离层建模主要分为基于离散格网的方法和基于函数模型的方法。基于离散格网的方法将全球电离层划分为若干固定的二维或三维单元,并假定单元格内电子密度均匀本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种考虑电离层电子含量垂直分布的三维结构反演方法,其特征在于:采用球谐函数模型描述电离层电子含量的二维平面结构,计算电离层电子含量垂直分布比例,基于多层假设设置全球电离多层分布结构,建立全球电离层三维模型,实现反演电离层三维结构。

2.根据权利要求1所述的一种考虑电离层电子含量垂直分布的三维结构反演方法,其特征在于:基于全球分布的GNSS观测数据,采用载波平滑伪距方法提取电离层延迟量,在此基础上,采用球谐函数模型拟合电离层电子含量的二维平面结构。

3.根据权利要求2所述的一种考虑电离层电子含量垂直分布的三维结构反演方法,其特征在于:采用15阶球谐函数模型描述电...

【技术特征摘要】

1.一种考虑电离层电子含量垂直分布的三维结构反演方法,其特征在于:采用球谐函数模型描述电离层电子含量的二维平面结构,计算电离层电子含量垂直分布比例,基于多层假设设置全球电离多层分布结构,建立全球电离层三维模型,实现反演电离层三维结构。

2.根据权利要求1所述的一种考虑电离层电子含量垂直分布的三维结构反演方法,其特征在于:基于全球分布的gnss观测数据,采用载波平滑伪距方法提取电离层延迟量,在此基础上,采用球谐函数模型拟合电离层电子含量的二维平面结构。

3.根据权利要求2所述的一种考虑电离层电子含量垂直分布的三维结构反演方法,其特征在于:采用15阶球谐函数模型描述电离层电子含量的二维平面结构。

4.根据权利要求1所述的一种考虑电离层电子含量垂直分布的三维结构反演方法,其特征在于:基于iri 2020模型计算电离层电子含量的垂直分布比例。

5.根据权利要求4所述的一种考虑电离层电子含量垂直分布的三维结构反演方法,其特征在于:所述基于iri 2020模型计算电离层电子含量的垂直分布比例,实现方式为采用iri 2020模型计算全球范围内固定格网点处的不同高度的电离层电子含量,进一步计算电子含量的垂直分布比例。

6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:张强赵齐乐
申请(专利权)人:武汉大学
类型:发明
国别省市:

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