基于残差补偿的电离层不规则体预测方法技术

本发明专利技术涉及卫星定位技术领域，具体涉及基于残差补偿的电离层不规则体预测方法，本发明专利技术通过获取相关电离层环境参数，经预处理后构建特征数据集；随后将数据集划分为训练集和测试集，并采用WHO算法对RF模型进行超参数优化，建立WHO‑RF预测模型来解决单一RF模型鲁棒性不足的问题。使用训练集数据完成WHO‑RF模型训练后，通过该模型对ROTI进行初步预测，获取预测值与实测值之间的残差序列，继而利用LSTM构建残差补偿模型来改善现有预测模型预测精度低的问题，形成WHO‑RF‑LSTM混合预测框架。该组合模型通过WHO‑RF的全局特征提取与LSTM的时序残差补偿相结合，可显著提升电离层不规则体强度预测精度，从而解决了现有的预测方法精度较低的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及卫星定位，尤其涉及基于残差补偿的电离层不规则体预测方法。

技术介绍

1、电离层是地球高层大气中一个部分电离的区域，大约位于60-1000km高度范围，其中含有足够多的自由电子并显著地影响着无线电波的传播。电离层含有各种尺度的电子密度不规则体，通常电离层表现为各向异性的随机的色散的介质。这些电子密度不规则结构对无线电波信号有着强烈的影响，如引起电波信号幅度和相位快速而强烈的扰动，称作电离层闪烁，可造成电波信号时延、多径效应等。电离层不规则体造成的电离层闪烁对卫星通信、卫星导航等无线电信号产生重要影响，甚至导致系统服务中断或完全丧失。在太阳风暴发生期间，由于太阳向地球周围释放出大量高能带电粒子，其造成的闪烁更为强烈。因此，电离层可变性的预测对于空间工程任务、系统运行和科学研究具有重要意义。

2、近十年来，低纬地区附近的电离层不规则体的发生强度被很多学者深入研究。基于廉价的大地测量型接收机以计算roti指数被很多学者认为是一个可以用来描述和判定电离层不规则体和异常的标志。如果利用roti进行电离层闪烁不规则体预测，将大大降低运营成本。研本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于残差补偿的电离层不规则体预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的基于残差补偿的电离层不规则体预测方法，其特征在于，在“获取相关电离层环境参数经预处理后构建特征数据集”中，所述特征数据集包括太阳射电流量指数F10.7、地磁指数Dst、行星际磁场分量Bx/By/Bz、磁流体压力Flow Pressure、F2层临界频率foF2、环电流的对称水平分量SYM/H、电离层扰动指数ROTI序列。

3.如权利要求1所述的基于残差补偿的电离层不规则体预测方法，其特征在于，在“对特征数据集进行划分训练集和测试集，并采用移动平均法对训练集数据进行平滑处理”...

【技术特征摘要】

1.基于残差补偿的电离层不规则体预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的基于残差补偿的电离层不规则体预测方法，其特征在于，在“获取相关电离层环境参数经预处理后构建特征数据集”中，所述特征数据集包括太阳射电流量指数f10.7、地磁指数dst、行星际磁场分量bx/by/bz、磁流体压力flow pressure、f2层临界频率fof2、环电流的对称水平分量sym/h、电离层扰动指数roti序列。

3.如权利要求1所述的基于残差补偿的电离层不规则体预测方法，其特征在于，在“对特征数据集进行划分训练集和测试集，并采用移动平均法对...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪元法，陈清燕，孙希延，梁维彬，付文涛，贾茜子，赵松克，梁文斌，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：