[发明专利]一种电离层参数临界频率的区域重构方法

权利要求书

1.一种电离层参数临界频率的区域重构方法，其特征在于：它包括如下步骤，

步骤A：读取探测站点的经纬度，实时探测的F2层临界频率foF2以及探测时间；

步骤B：选择电离层重构的区域，确定网格点经、纬度；

步骤C：通过输入的时间，利用中国参考电离层计算这些网格点上的电离层参数foF2；

步骤D：利用Kalman滤波同化方法重构F2层临界频率foF2；

所述的步骤B包括如下步骤：

步骤B1：计算网格点纬度向量λ_i,λ_min和λ_max分别代表最小纬度和最大纬度，λ_d表示网格在纬度方向上的间隔大小，λ_n为纬度方向的网格点数量，

λ_n＝int[(λ_max-λ_min)/λ_d]+1

λ_i＝(λ_min,λ_min+λ_d,λ_min+2×λ_d,……,λ_min+i×λ_d,……,λ_min+λ_n×λ_d,λ_max)

步骤B2：计算网格点经度向量θ_i，θ_min和θ_max分别代表最小经度和最大经度，θ_d表示网格在经度方向上的间隔大小，θ_m为经度方向的网格点数量；

θ_m＝int[(θ_max-θ_min)/θ_d]+1

θ_i＝(θ_min,θ_min+θ_d,θ_min+2×θ_d,θ_min+i×θ_d,……,θ_min+θ_m×θ_d,θ_max)

步骤B3：生成重构区域的网格点经纬度矩阵；

所述的步骤D包括如下步骤，

步骤D1：计算背景场误差协方差矩阵P^b，指中国参考电离层计算探测点位置的月中值结果与实际探测数据误差的协方差；

步骤D2：计算背景场的相关矩阵，用欧式距离计算各个网格点经纬度、F2层临界频率foF2的距离，利用高斯相关函数计算相关矩阵R，其中欧式距离的计算公式中有三个变量，分别是纬度、经度和F2层临界频率foF2，其中的F2层临界频率foF2由中国参考电离层计算获得，网格点经纬度由步骤B计算获得，

式中，f_a和f_b分别为不同网格点a和b对应的foF2，单位为MHz，λ_a，λ_b分别为不同网格点a和b对应的纬度，θ_a，θ_b分别为不同网格点a和b对应的经度，l是特征尺度，选择为0.01；

步骤D3：计算增益矩阵K；

K＝P^bH^T(HP^bH^T+R)^-1

其中，H是观测算子，

H＝E，即H(i,j)＝1

步骤D4：预测网格点F2层临界频率foF2；

x^a＝x^b+K(x^o-Hx^b)

其中，x^a为预测结果，x^b为参考电离层计算结果，x^o为实时探测结果。

2.如权利要求1所述的一种电离层参数临界频率的区域重构方法，其特征在于：所述的步骤A中的经纬度的单位是“度”，探测时间包括年、月、日和北京时。