[发明专利]一种高精度电离层实时建模方法

权利要求书

1.一种高精度电离层实时建模方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1，根据接收到的实时精密星历和实时测站坐标，计算电离层穿刺点位置及穿刺点天顶距信息；

步骤2，根据接收到的实时精密星历、实时观测数据和实时改正数数据，实时地提取电离层斜延迟；

步骤3，使用非差模糊度整数解构建事后电离层TEC模型获得硬件延迟参数，并对实时电离层斜延迟中的硬件延迟参数进行改正；同时，使用改进的电离层投影函数将电离层斜延迟转换成为电离层垂延迟；

步骤4，将多源电离层数据构建的事后电离层总电子含量模型作为历史数据，使用半参数模型构建电离层TEC预报模型；

步骤5，使用球谐函数对各穿刺点位置处的电离层垂延迟和电离层TEC预报模型提供的电离层垂延迟进行拟合；同时，使用卡尔曼滤波每5min估计一次模型待估参数，并生成实时全球电离层格网产品。

2.根据权利要求1所述的一种高精度电离层实时建模方法，其特征在于：所述步骤1中选取的精密星历的采样率设为30s；卫星截止高度角设为10°。

3.根据权利要求1所述的一种高精度电离层实时建模方法，其特征在于：所述步骤2中高精度电离层斜延迟观测值的获取方法包括：

S1：对全球能够提供实时观测数据的GNSS监测站进行逐站标准无电离层组合的精密单点定位解算，求解得到各测站及各卫星的无电离层组合模糊度；

S2：基于提供实时观测数据的GNSS监测站原始观测数据获得MW组合观测值，通过直接取平均后取整的方法来获得并固定宽巷整数模糊度；

S3：利用S1获得的无电离层组合模糊度和S2获得的宽巷整数模糊度计算得到窄巷实数模糊度，并建立窄巷小数偏差估计方程，求解窄巷小数偏差值，利用LAMBDA方法固定窄巷整数模糊度；

S4：将固定后的所述宽巷整数模糊度和固定后的所述窄巷整数模糊度代入无几何距离相位组合观测值中，提取得到高精度电离层TEC信息。

4.根据权利要求1所述的一种高精度电离层实时建模方法，其特征在于：所述步骤3中多源电离层观测数据包括：掩星电离层数据、DORIS电离层数据、LEO星载GNSS接收机提供的顶部电离层数据、Jason-2 VTEC和地基多系统GNSS电离层数据。

5.根据权利要求1所述的一种高精度电离层实时建模方法，其特征在于：所述步骤3中在穿刺点位置处电离层垂延迟值的确定公式为：

式中，H_opt＝506.7；α＝0.9782，为投影函数调整系数；R＝6378.137km，为地球平均半径；z为地基GNSS接收机处的天顶距；VTEC为电离层垂延迟；STEC为电离层斜延迟。

6.根据权利要求5所述的一种高精度电离层实时建模方法，其特征在于：所述步骤3中基于多源数据构建的事后电离层模型的公式为：

式中，n和m分别表示球谐函数的阶数和次数，n_max表示球谐函数的最大展开阶数；表示正则化后的勒让德函数；表示IPP处的地磁/地理纬度；s＝λ-λ₀表示IPP处的日固经度；λ和λ₀分别表示穿刺点处的精度和太阳经度；和表示球谐函数系数。