[发明专利]一种基于GNSS测量的经验电离层模型数据驱动方法

说明书

本发明公开了一种基于GNSS测量的经验电离层模型数据驱动方法，包括如下步骤：步骤1，基于GNSS实测数据建立区域或全球电离层垂直总电子含量的分布计算模型：步骤2，基于电离层垂直总电子含量信息建立最优化太阳辐射通量F10.7指数驱动模型：步骤3，基于建立的电离层垂直总电子含量分布计算模型和最优化太阳辐射通量F10.7指数驱动模型，对经验电离层模型进行驱动更新，输出数据驱动后的电离层倾斜总电子含量和电子密度信息。本发明建立了一种基于GNSS测量的经验电离层模型数据驱动方法，利用GNSS实测数据对经验电离层模型的太阳射电通量F10.7指数进行驱动更新，从而有效提高经验电离层模型输出参量的预测精度。

技术领域

本发明属于电离层研究及应用领域，特别涉及该领域中的一种基于GNSS测量的经验电离层模型数据驱动方法。

背景技术

经验电离层模型是根据多种地基和卫星测量数据构建而成的，能够描述电离层时间及空间维度上“气候学”变化状态，模型在无线电工程研究及设计领域具有重要的应用价值，广泛使用于短波通信、卫星通信、卫星导航、测控监视等诸多系统中。作为一类通用的气候学电离层模型，经验电离层模型只能够描述电离层的月平均变化状态，而无法准确给出电离层“气象学”范畴的实时变化信息，限制了模型的应用范围。为提升经验电离层模型输出的总电子含量、电子密度等参量的精度，需要利用实测数据对模型进行驱动更新。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种基于GNSS测量的经验电离层模型数据驱动方法。

本发明采用如下技术方案：

一种基于GNSS测量的经验电离层模型数据驱动方法，其改进之处在于，包括如下步骤：

步骤1，基于GNSS实测数据建立区域或全球电离层垂直总电子含量的分布计算模型：

建立基于GNSS的码伪距测量方程：

其中：P₁和P₂分别表示f₁和f₂频段上观测的码伪距测量值，ρ'表示卫星S与接收机R间的真实距离，I表示电离层延迟，c为光速，分别代表卫星S在对应频段上的硬件延迟，分别代表卫星S在对应频段上的硬件延迟；

建立基于GNSS的载波相位测量方程：

其中：L₁和L₂分别表示f₁和f₂频段上观测的载波相位测量值，B₁，B₂表示载波相位模糊度，λ₁和λ₂分别表示f₁和f₂频段的波长；

采用无几何距离组合，分别计算伪距和载波相位的组合：

其中常数项模糊系数B₄＝λ₁B₁-λ₂B₂，为卫星S的不同频率间的差分码误差，为接收机R不同频率间的差分码误差；

在同一卫星与接收机连续的观测弧段内，计算载波相位平滑伪距量，计算方法如下：

P_4,sm＝L₄+P₄-L₄＝ξ₄I+c(Δb^S-Δb^R) (4)

其中：P_4,sm表示平滑值，·表示弧段内所有观测数据的均值；

建立电离层延迟I与电离层TEC的关联模型：