一种用于GNSS掩星数据的实时反演方法与流程

一种用于gnss掩星数据的实时反演方法
技术领域
1.本发明属于gnss信号处理技术领域，特别涉及一种用于gnss掩星数据的实时反演方法。


背景技术：

2.目前gnss系统主要包括中国的北斗、美国的gps、俄罗斯的glonass和欧盟的galileo四大全球卫星导航系统。四大卫星导航系统在轨卫星有百余颗。gnss掩星是指gnss卫星发射的电波信号被地球大气所遮掩，经过地球大气和电离层折射后到达观测卫星。观测卫星接收到的经过折射的gnss信号可用于反演大气温度、密度、气压和电离层电子密度的垂直廓线，得到的数据，再经过后期的同化处理，便可以进行精准的气象预报服务。同时，气象数据必须要及时处理，才能保证好的时效性。否则，掩星数据将会失去价值。
3.随着对精准气象需求的越来越高，gnss掩星数据的反演处理显的极为重要，对于数据处理及时性和准确性的要求也越来越高。现有的反演系统在在处理海量掩星数据时候，由于数据量过大，一次反演周期往往很长，同时经常出现反演失败的情况。


技术实现要素：

4.本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种用于gnss掩星数据的实时反演方法，可以动态调整反演参数，最大限度提高反演成功率，对掩星的实时数据及时的进行反演处理，以便提供精准的气象服务。
5.本发明采用的技术方案是：一种用于gnss掩星数据的实时反演方法，包括以下步骤：
6.s1获取待反演数据；
7.s2利用待反演数据和星历文件进行定轨反演，如反演成功，生成坐标/钟差文件并保存；如反演不成功，则判断异常、调整参数，重新进行定轨反演，若无法调整参数，则结束反演并报错；
8.s3利用坐标/钟差文件和待反演数据进行校正反演，如反演成功，生成电离层附加相位文件和中性大气附加相位文件并保存；如反演不成功，则判断异常、调整参数，重新进行校正反演，若无法调整参数，则结束反演并报错；
9.s4利用电离层附加相位文件进行电子密度反演，如反演成功，生成电离层廓线文件并保存；如反演不成功，则判断异常、调整参数，重新进行电子密度反演，若无法调整参数，则结束反演并报错；
10.s5利用中性大气附加相位文件进行温湿压反演，如反演成功，生成中性大气廓线文件并保存；如反演不成功，则判断异常、调整参数，重新进行温湿压反演，若无法调整参数，则结束反演并报错；
11.s6输出已保存的文件。
12.作为优选，步骤s1中的待反演数据为参考星数据文件、电离层数据文件和中性大
气数据文件。
13.作为优选，步骤s2中定轨反演使用的待反演数据为星历文件和参考星数据文件。
14.作为优选，步骤s3中校正反演使用的待反演数据为参考星数据文件、电离层数据文件和中性大气数据文件。
15.作为优选，步骤s6中输出的文件为坐标/钟差文件、电离层附加相位文件、中性大气附加相位文件、电离层廓线文件和中性大气廓线文件。
16.作为优选，步骤s2-s5中报错的错误类型不同。
17.与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：本发明对反演过程进行细化，将反演过程拆分成四个部分，分别为定轨反演、校正反演、电子密度反演和温湿压反演，某个反演部分出现问题时，可以及时调整参数，直到得到反演结果，保证反演的顺利进行，反演的成功率提高20％；每个反演部分的输出结果独立存储，事实证明这些过程数据在很多领域都可以得到很好的应用，还可以为一些潜在客户提供数据服务。
附图说明
18.图1为本发明实施例的流程示意图。
具体实施方式
19.为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作详细说明。
20.本发明的实施例提供了一种用于gnss掩星数据的实时反演方法，如图1所示，其包括以下步骤：
21.s1获取待反演数据；待反演数据为参考星数据文件、电离层数据文件和中性大气数据文件；
22.s2利用星历文件和参考星数据文件按照默认的参数进行定轨反演，如反演成功，生成坐标/钟差文件并保存；如反演不成功，则判断异常、调整参数，重新进行定轨反演，若无法继续调整参数，则结束反演并报错；参数可以多次调整，
23.s3利用坐标/钟差文件、参考星数据文件、电离层数据文件和中性大气数据文件按照默认的参数进行校正反演，如反演成功，生成电离层附加相位文件和中性大气附加相位文件并保存；如反演不成功，则判断异常、调整参数，重新进行校正反演，若无法调整参数，则结束反演并报错；
24.s4利用电离层附加相位文件按照默认的参数进行电子密度反演，如反演成功，生成电离层廓线文件并保存；如反演不成功，则判断异常、调整参数，重新进行电子密度反演，若无法调整参数，则结束反演并报错；
25.s5利用中性大气附加相位文件按照默认的参数进行温湿压反演，如反演成功，生成中性大气廓线文件并保存；如反演不成功，则判断异常、调整参数，重新进行温湿压反演，若无法调整参数，则结束反演并报错；
26.s6向用户输出已保存的文件；输出的文件为坐标/钟差文件、电离层附加相位文件、中性大气附加相位文件、电离层廓线文件和中性大气廓线文件。
27.步骤s2-s5中的判断异常、调整参数的过程可以重复多次，根据判断异常的结果进
行参数调整；步骤s2-s5中的报错的错误类型不同。
28.以上通过实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的示例性实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。本发明的保护范围由权利要求书限定。凡利用本发明所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，在本发明的实质和保护范围内，设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的，或者对申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖保护范围之内。


技术特征：
1.一种用于gnss掩星数据的实时反演方法，其特征在于：包括以下步骤：s1获取待反演数据；s2利用待反演数据和星历文件进行定轨反演，如反演成功，生成坐标/钟差文件并保存；如反演不成功，则判断异常、调整参数，重新进行定轨反演，若无法调整参数，则结束反演并报错；s3利用坐标/钟差文件和待反演数据进行校正反演，如反演成功，生成电离层附加相位文件和中性大气附加相位文件并保存；如反演不成功，则判断异常、调整参数，重新进行校正反演，若无法调整参数，则结束反演并报错；s4利用电离层附加相位文件进行电子密度反演，如反演成功，生成电离层廓线文件并保存；如反演不成功，则判断异常、调整参数，重新进行电子密度反演，若无法调整参数，则结束反演并报错；s5利用中性大气附加相位文件进行温湿压反演，如反演成功，生成中性大气廓线文件并保存；如反演不成功，则判断异常、调整参数，重新进行温湿压反演，若无法调整参数，则结束反演并报错；s6输出已保存的文件。2.如权利要求1所述的用于gnss掩星数据的实时反演方法，其特征在于：步骤s1中的待反演数据为参考星数据文件、电离层数据文件和中性大气数据文件。3.如权利要求2所述的用于gnss掩星数据的实时反演方法，其特征在于：步骤s2中定轨反演使用的待反演数据为星历文件和参考星数据文件。4.如权利要求2所述的用于gnss掩星数据的实时反演方法，其特征在于：步骤s3中校正反演使用的待反演数据为参考星数据文件、电离层数据文件和中性大气数据文件。5.如权利要求1所述的用于gnss掩星数据的实时反演方法，其特征在于：步骤s6中输出的文件为坐标/钟差文件、电离层附加相位文件、中性大气附加相位文件、电离层廓线文件和中性大气廓线文件。6.如权利要求1所述的用于gnss掩星数据的实时反演方法，其特征在于：步骤s2-s5中报错的错误类型不同。

技术总结
本发明提供了一种用于GNSS掩星数据的实时反演方法，包括以下步骤：获取待反演数据；进行定轨反演，如反演成功，生成文件；如反演不成功，则判断异常、调整参数，重新进行定轨反演；进行校正反演，如反演成功，生成文件；如反演不成功，则判断异常、调整参数，重新进行校正反演；进行电子密度反演，如反演成功，生成文件；如反演不成功，则判断异常、调整参数，重新进行电子密度反演；进行温湿压反演，如反演成功，生成文件；如反演不成功，则判断异常、调整参数，重新进行温湿压反演，若无法调整参数，则结束反演并报错；输出文件。本发明动态调整反演参数，最大限度提高反演成功率，对掩星的实时数据及时的进行反演处理，提供精准的气象服务。提供精准的气象服务。提供精准的气象服务。


技术研发人员：李一路 付乃锋 李峰辉 温凯 李兴国 王鹏程 刘永成 黄满义 高阳 张小飞
受保护的技术使用者：天津云遥宇航科技有限公司
技术研发日：2020.09.08
技术公布日：2022/3/7