[发明专利]地基增强系统的电离层异常监测方法、装置以及系统

权利要求书

1.一种地基增强系统的电离层异常监测方法，其特征在于，包括：

接收各导航卫星的测量信息,所述测量信息包括码伪距测量信息以及载波相位伪距测量信息；并根据预设的预处理算法,对每一导航卫星的测量信息进行预处理；

将每一导航卫星的测量信息的Jensen-Renyi散度度量作为概率分布估计的成本函数，使用拟牛顿法进行迭代计算，估计出每一导航卫星的测量信息的概率分布；

对预处理后的每一导航卫星的测量信息中的码伪距测量信息以及载波相位伪距测量信息，分别对应按双积分高斯-马尔科夫过程以及双积分布朗运动过程建模，得到离散时间状态方程，并根据每一导航卫星的测量信息的概率分布以及离散时间状态方程，利用非线性估计方法获得电离层延迟的估计矩阵；

对所述电离层延迟的估计矩阵进行累积计算得到延迟累积值，并根据所述延迟累积值监测所述电离层是否发生异常。

2.根据权利要求1所述的地基增强系统的电离层异常监测方法，其特征在于，将每一导航卫星的测量信息的Jensen-Renyi散度度量作为概率分布估计的成本函数，使用拟牛顿法进行迭代计算，估计出每一导航卫星的测量信息的概率分布的步骤，包括：

根据公式JR_ω(P₁，…，P_N)＝H₂(∑ω_iP_i)-∑ω_iH₂(P_i)进行Jensen-Renyi散度最小化的拟牛顿方法；估计预处理后的每一导航卫星的测量信息的概率分布；

其中，ω_i表示概率分布P_i的权重；H₂(X)表示阶数为2的Renyi熵；概率密度函数为P_i的随机变量X的2阶Renyi熵为公式JR_ω(P₁，…，P_N)表示概率之间Jensen-Renyi散度估计。

3.根据权利要求2所述的地基增强系统的电离层异常监测方法，其特征在于，对预处理后的每一导航卫星的测量信息中的码伪距测量信息以及载波相位伪距测量信息，分别对应按双积分高斯-马尔科夫过程以及双积分布朗运动过程建模，得到离散时间状态方程，并根据每一导航卫星的测量信息的概率分布以及离散时间状态方程，利用非线性估计方法获得电离层延迟的估计矩阵的步骤，包括：

所述离散时间状态方程分别为公式x(n+1)＝Φx(n)+Γu(n)以及公式z(n)＝Ψx(n)+v(n)；

其中，

Ψ＝[0.5 -0.5]

其中，x(n+1)为非线性滤波函数，z(n)为电离层延迟估计矩阵。

4.根据权利要求3所述的地基增强系统的电离层异常监测方法，其特征在于，对所述电离层延迟的估计矩阵进行累积计算得到延迟累积值，并根据所述延迟累积值监测所述电离层是否发生异常的步骤包括：

根据公式d(n+1)＝max{0，d(n)+Δρ(n)-THD}，对所述电离层延迟的估计矩阵进行累积计算得到延迟累积值d(n+1)，并在延迟累积值d(n+1)大于零时，确定电离层发生异常。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的地基增强系统的电离层异常监测方法，其特征在于，根据预设的预处理算法,对每一导航卫星的测量信息进行预处理的步骤，包括：

对每一导航卫星的测量信息中两个相邻数据点的变化幅度，进行跳变检测，删除跳变的数据点；

将采样时间间隔大于采样测量周期之间的数据点作为一段时间内的连续测量，建立不同的测量子集；

删除测量持续时间小于预定时长的测量子集；

对保留的测量子集使用数据驱动的曲线拟合方法进行处理；

对拟合处理后的测量子集使用分段匹配法和趋势及残差因素法进行异常检测；

将通过异常检测后的连续弧段根据公式建立点集，得到预处理后的每一导航卫星的测量信息；

其中，表示第i个点集第k颗导航卫星的第n个码伪距测量；表示第i个点集第k颗导航卫星的第n个载波相位伪距测量。