[发明专利]张衡一号卫星电磁场观测数据精密时间校准方法及系统

权利要求书

1.一种张衡一号卫星电磁场观测数据精密时间校准方法，其特征在于，包括：

对EFD波形数据进行带通滤波、插值(缺数弥补)和重采样的预处理；

对SCM波形数据及预处理后的EFD数据，采用滑动窗口极值检测方法进行空间现象的自动检测及参数设置；

以检测到的事件标记位置为中心，设置具有设定长度的窗口，利用JS散度进行SCM和EFD之间的匹配；

选择相似度最高的窗口序号，并得到其最佳的匹配位置，将其作为时间校准值；

根据时间校准值完成SCM数据与EFD数据之间的时间同步。

2.根据权利要求1所述的张衡一号卫星电磁场观测数据精密时间校准方法，其特征在于，根据闪电哨声波、准周期辐射等空间现象的功率所集中频段范围，对EFD进行带通滤波；并通过如下两种插值方法，一个是三次样条插值与前一个观测时段数据之间的叠加方法，另一个是包络趋势变化以及前一个观测时段数据之间的叠加方法，分别对SCM数据进行插值并优选方法，利用优选的方法对EFD插值后的结果向SCM的采样率进行重采样。

3.根据权利要求1所述的张衡一号卫星电磁场观测数据精密时间校准方法，其特征在于，利用所设计的插值方法应用到SCM数据上，进行如信噪比等指标上的评价，从2种插值方法中优选1种插值方法。

4.根据权利要求1所述的张衡一号卫星电磁场观测数据精密时间校准方法，其特征在于，窗口的设定长度为1万到10万点；

以检测到的事件标记位置为中心，设置具有设定长度的窗口，利用JS散度进行SCM和EFD之间的匹配，包括：

以检测到的事件标记位置为中心，按照1万点为步长生成10个类型的窗口，利用JS散度进行SCM和EFD之间的匹配。

5.根据权利要求1所述的张衡一号卫星电磁场观测数据精密时间校准方法，其特征在于，以检测到的事件标记位置为中心，按照1万点为步长生成10个类型的窗口，利用JS散度进行SCM和EFD之间的匹配，包括：

通过人工统计的闪电哨声波以及准周期辐射分量的持续时间，以事件标记位置为中心设定1万到10万点窗口长度，按照1万点为步长生成10个类型的窗口，利用JS散度进行SCM和EFD之间的匹配。

6.根据权利要求1所述的张衡一号卫星电磁场观测数据精密时间校准方法，其特征在于，根据时间校准值完成SCM数据与EFD数据之间的时间同步，包括：

如果EFD的时间标签晚于SCM，将SCM的时间标签减去时间校准值的绝对值；或者

如果EFD的时间标签早于SCM，将EFD的时间标签减去时间校准值的绝对值。

7.根据权利要求1所述的张衡一号卫星电磁场观测数据精密时间校准方法，其特征在于，还包括：

在对SCM波形数据及预处理后的EFD数据，采用滑动窗口极值检测方法进行空间现象的自动检测及参数设置之前，对EFD波形数据进行预处理之后，对SCM波形数据及预处理后的EFD数据，分别进行归一化。

8.根据权利要求1所述的张衡一号卫星电磁场观测数据精密时间校准方法，其特征在于，还包括：

在对SCM波形数据及预处理后的EFD数据，采用滑动窗口极值检测方法进行空间现象的自动检测及参数设置之前，对EFD波形数据进行预处理之后，针对SCM波形数据和预处理后的EFD数据，利用谱减法滤波去除背景噪声；

谱减法采用每一个轨道其起始位置处特定长度波形数据的作为背景噪声。

9.根据权利要求1所述的张衡一号卫星电磁场观测数据精密时间校准方法，其特征在于，对SCM波形数据及预处理后的EFD数据，采用滑动窗口极值检测方法进行空间现象的自动检测及参数设置，包括：

滑动窗口10万个点，步长1万个点，保留连续滑动10次且10个极值均为同一个位置的点，按照均值加减6倍标准差进行滤除，且保留极值之差小于1秒的点。

10.一种张衡一号卫星电磁场观测数据精密时间校准系统，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现根据权利要求1至9任意一项所述的张衡一号卫星电磁场观测数据精密时间校准方法。