[发明专利]一种电离层总电子含量长期变化分析方法

权利要求书

1.一种电离层总电子含量长期变化分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A、考虑太阳活动、地磁活动与中性大气成分的影响，建立电离层总电子含量随时间变化的模型；其中，电离层总电子含量TEC随时间t的变化模型描述为如下形式：

其中，γ_i,i＝1,2,…,12和f_j,j＝1,2,3,4是相关系数，Ap表示地磁指数，F10.7表示太阳活动指数，AE表示极区电激流扰动，α_O/N是中性大气的氧氮比，TEC₀为背景电离层总电子含量，其不随时间变化；d为天数，当为非闰年时，其值为从1到365，当为闰年时，其值为从1到366；

步骤B、利用全球观测系统获得的电离层总电子含量长期观测结果建立方程组，求解模型中的待定系数，进而求解模型；

步骤C、利用全球观测系统的长期观测结果，计算其与模型输出值的相关性，以此作为模型精度的评价标准，即相关性越高，模型精度越高，越接近实际情况；其中，电离层总电子含量的实际观测量与模型计算值的相关性计算方法为：

其中是观测值的平均值，是根据步骤A所述模型的计算值，R表示相关系数，y是观测值，i＝1,…,n为观测值个数；

步骤D、分别利用不同类型的长期观测结果进行模型相关性计算，分析太阳活动、地磁活动和中性大气成分对模型精度影响的权重；不同类型的全球电离层总电子含量实际观测值的来源包括全球地基GNSS观测网络、国际电离层服务提供的电离层总电子含量全球分布图产品以及由星基观测电离层电子密度廓线所求得的电离层总电子含量；

步骤E、分别针对全球不同区域进行模型相关性计算，分析各个区域电离层总电子含量随时间变化的差异性；

步骤F、综合分析结果，根据不同影响因素对模型的权重和不同区域的差异性特征对模型进行优化。

2.根据权利要求1所述的一种电离层总电子含量长期变化分析方法，其特征在于：所述步骤B中，模型中的待定系数采用最小二乘法进行求解。

3.根据权利要求1所述的一种电离层总电子含量长期变化分析方法，其特征在于：所述步骤D中，太阳活动、地磁活动和中性大气成分对电离层总电子含量长期变化的影响权重由其对应的相关性大小来体现。

4.根据权利要求1所述的一种电离层总电子含量长期变化分析方法，其特征在于：所述步骤E中，全球不同区域的选择依据为按照纬度选择低纬度、中纬度和高纬度区域；按照经度选择北美、欧洲和非洲以及亚洲和澳大利亚区域；按照半球主要分析南半球和北半球的差异性。