[发明专利]基于星载ADS-B和AIS的全球电离层电子总含量测量方法

权利要求书

1.一种基于星载ADS-B和AIS的全球电离层电子总含量测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

在卫星上布置两个信号接收机，在两个所述信号接收机上分别安装能够接收ADS-B信号的第一线极化接收天线，和/或能够接收AIS信号的第二线极化接收天线，其中，两个所述信号接收机上安装的所述第一线极化接收天线相互垂直，两个所述信号接收机上安装的所述第二线极化接收天线相互垂直；

利用两个所述信号接收机接收ADS-B信号或AIS信号，计算两个所述信号接收机接收的同一个ADS-B信号或AIS信号的功率信息；

根据所述功率信息，计算接收信号的极化角；

确定接收信号发生法拉第旋转前的极化平面的法向量坐标和一个预先选定的信号接收机上安装的第一线极化接收天线或第二线极化接收天线的方向向量坐标，计算接收信号发生法拉第旋转前的极化平面与预先选定的信号接收机上安装的第一线极化接收天线或第二线极化接收天线的垂直面的夹角；

根据接收信号的极化角、以及接收信号发生法拉第旋转前的极化平面与预先选定的信号接收机上安装的第一线极化接收天线或第二线极化接收天线的垂直面的夹角，计算接收信号对应的法拉第旋转角；

根据所述法拉第旋转角，计算全球电离层电子总含量。

2.根据权利要求1所述的基于星载ADS-B和AIS的全球电离层电子总含量测量方法，其特征在于，每个所述信号接收机上均安装有一个所述第一线极化接收天线和一个所述第二线极化接收天线，且同一个所述信号接收机上的所述第一线极化接收天线和所述第二线极化接收天线的极化方向相同。

3.根据权利要求1或2所述的基于星载ADS-B和AIS的全球电离层电子总含量测量方法，其特征在于，根据所述功率信息，利用以下公式一计算接收信号的极化角；

其中，θ表示接收信号的极化角，A²表示预先选定的信号接收机的接收信号的功率值，D_A表示A²对应的接收天线增益，ΔP_A表示A²对应的功率误差，B²表示另一个信号接收机的接收信号的功率值，D_B表示B²对应的接收天线增益，ΔP_B表示B²对应的功率误差。

4.根据权利要求1所述的基于星载ADS-B和AIS的全球电离层电子总含量测量方法，其特征在于，当接收信号为ADS-B信号时，根据ADS-B信号的传播方向、以及飞机上发射天线的安装位置，确定接收信号发生法拉第旋转之前的极化平面的法向量坐标。

5.根据权利要求4所述的基于星载ADS-B和AIS的全球电离层电子总含量测量方法，其特征在于，当接收信号为AIS信号时，根据AIS信号的传播方向、以及船舶上发射天线的安装位置，确定接收信号发生法拉第旋转之前的极化平面的法向量坐标。

6.根据权利要求5所述的基于星载ADS-B和AIS的全球电离层电子总含量测量方法，其特征在于，根据卫星上的第一线极化接收天线或第二线极化接收天线的安装位置，确定预先选定的信号接收机上安装的第一线极化接收天线或第二线极化接收天线的方向向量坐标。

7.根据权利要求1或6所述的基于星载ADS-B和AIS的全球电离层电子总含量测量方法，其特征在于，利用以下公式二计算接收信号发生法拉第旋转前的极化平面与预先选定的信号接收机上安装的第一线极化接收天线或第二线极化接收天线的垂直面的夹角；

其中，Δα表示接收信号发生法拉第旋转前的极化平面与预先选定的信号接收机上安装的第一线极化接收天线或第二线极化接收天线的垂直面的夹角，表示接收信号发生法拉第旋转之前的极化平面的法向量坐标，表示预先选定的信号接收机上安装的第一线极化接收天线或第二线极化接收天线的方向向量坐标。