[发明专利]一种电离层模型事后分析方法及装置

权利要求书

1.一种电离层模型事后分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、IGS官方发布的电离层延迟最终产品，从时间和空间两个维度获取全球范围内任意时间、任意位置的电子含量值；

步骤2、改进Klobuchar模型，结合载波相位观测量对模型中的参数进行最小二乘估计，计算北斗二号电离层延迟改正值；

步骤3、通过卫星接收机存储并输出的电离层参数，基于BDGIM模型计算北斗三号电离层延迟改正值，并进一步获得接收机所处位置和时间下的垂向总电子含量值VTEC_User；

步骤4、将步骤3计算出的总电子含量值与步骤1官方发布的最终产品电子含量值对比分析，并对差值超出门限的情况进行告警；对改进Klobuchar模型和BDGIM模型电离层延迟改正效果进行比较和检验，从而获得精确的电离层延迟值。

2.根据权利要求1所述的一种电离层模型事后分析方法，其特征在于，所述步骤2中北斗二号电离层延迟改正值计算模型如下：

其中，φ_M是电离层穿刺点的地理纬度，A₁、B、α_n、β_n为状态量参数。

3.根据权利要求2所述的一种电离层模型事后分析方法，其特征在于，所述载波相位观测量的观测方程写为：

Φ＝ρ+c(δt_r-δt^s)+T+I_ion+λN+δm

其中,Φ表示接收机r到卫星s之间的载波相位观测值，ρ表示卫星和接收机之间的真实几何距离，c为光速，δt_r和δt^s分别表示接收机钟差和卫星钟差，T表示信号路径方向上的对流层延迟，δm表示多路径延迟，λ表示波长，N表示整周模糊度，I_ion为信号传播方向上的电离层延迟；

状态量为：

X＝(A₁,B,α₀,α₁,α₂,α₃,β₀,β₁,β₂,β₃,N)

设n个接收机同时观测m颗卫星，表示第n个接收机获得的第m颗卫星的观测量，则根据非线性系统的最小二乘估计原理，

ΔX＝(H^TH)^-1H^Ty

其中：

y＝Φ-(ρ+c(δt_r-δt^s)+T+I_ion+λN+δm)

由此得到改进的11参数Klobuchar模型。

4.根据权利要求1所述的一种电离层模型事后分析方法，其特征在于，以经验值设定总电子含量值门限为6Tecu，小于门限值6Tecu时，表示当前位置和时间下的电离层处于正常状态；超出门限值6Tecu时，表示当前位置和时间下的电离层处于较为活跃的状态；当超出门限值20Tecu时，表示电离层解算出现错误，对外报出电离层检测异常故障。

5.一种电离层模型事后分析装置，其特征在于，包括全球范围总电子含量分析模块、电离层延迟计算模块和电离层模型判别模块，

所述全球范围总电子含量分析模块用于读取IGS官方发布的电离层延迟最终产品，从时间和空间两个维度获取全球范围内任意时间、任意位置的电子含量值；

所述电离层延迟计算模块通过卫星接收机存储并输出的电离层参数，基于BDGIM模型计算北斗三号电离层延迟改正值，并进一步获得接收机所处位置和时间下的垂向总电子含量值VTEC_User；

所述电离层延迟计算模块还包括改进Klobuchar模型，结合载波相位观测量对模型中的参数进行最小二乘估计，计算北斗二号电离层延迟改正值；

所述电离层模型判别模块将所述电离层参数计算总电子含量模块计算出的总电子含量值与官方发布的最终产品电子含量值对比，并对差值超出门限的情况进行告警；对两种电离层模型改正效果进行比较和检验，从而获得精确的电离层延迟值。