[发明专利]一种基于椭球谐函数理论的电离层垂直总电子含量建模方法

权利要求书

1.一种基于椭球谐函数理论的电离层垂直总电子含量建模方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：获取区域观测点的穿刺点地理经度、穿刺点地理纬度和穿刺点垂直方向的电子含量；

S2：对地心纬度进行归化计算；

S3：选定椭球谐函数的阶数，采用椭球谐函数建立区域电离层垂直总电子含量模型；

S4：通过最小二乘法计算区域电离层垂直总电子含量模型的参数，对区域电离层垂直总电子含量模型进行修正；

所述步骤S2中，通过以下方法对地心纬度进行归化计算：

首先根据式(1)计算出归化后地心纬度的余角θ：

其中，E为线性偏心率，u为椭球坐标系中椭球的短轴，a为地心纬度的余角；

然后根据式(2)计算出归化后的地心纬度θ'：

所述步骤S3中，根据式(3)建立区域电离层垂直总电子含量模型：

其中，VTEC为区域电离层垂直总电子含量，θ为归化后地心纬度的余角，λ为地心经度；a_nm、b_nm为未知的椭球谐函数系数，即待求的全球或区域性VTEC参数，n为椭球谐函数的度数，m为椭球谐函数的阶数；P_mn(cosθ)为经典拉格朗日函数。

2.根据权利要求1所述的基于椭球谐函数理论的电离层垂直总电子含量建模方法，其特征在于：所述a_nm、b_nm通过式(4)计算得到：

其中，0≤m≤2，0≤n≤2，A如式(5)所示，l是VTEC矩阵；

其中，为n度m阶的归化拉格朗日函数，MC(n,m)为归化函数，即δ_0m为Kronecker型的δ函数，为经典拉格朗日函数；N'为所选取的建立模型的数据数量，1≤i₁≤N′，为第i₁个归化后地心纬度的余角，为第i₁个地心经度。