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龙图腾网获悉中国电波传播研究所(中国电子科技集团公司第二十二研究所)申请的专利一种利用GPS观测数据识别全球中小尺度电离层扰动的方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115792962B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210901884.2，技术领域涉及：G01S19/07；该发明授权一种利用GPS观测数据识别全球中小尺度电离层扰动的方法是由班盼盼;孙树计;唐森;李筱;盛冬生设计研发完成，并于2022-07-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种利用GPS观测数据识别全球中小尺度电离层扰动的方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种利用GPS观测数据识别全球中小尺度电离层扰动的方法，包括如下步骤：步骤1，读取GPS卫星星历文件数据，计算卫星位置信息、卫星仰角、方位角，根据卫星仰角、方位角、地面接收点经纬度及电离层穿刺点高度计算穿刺点经纬度；步骤2，根据GPS双频接收机载波相位观测数据计算斜路径相对相位TEC：步骤3，计算斜路径相对相位TEC相邻观测时间的差分，并剔除异常值，将斜路径差分值转换为垂直方向的差分值：步骤4，计算全球各位置点垂直方向差分值绝对值的平均值，以此平均值作为全球中小尺度电离层扰动程度的表征指数。本发明所公开的方法，用作卫星导航定位等空间应用的保障指标，为相关电子信息系统装备的性能评估提供参照。

本发明授权一种利用GPS观测数据识别全球中小尺度电离层扰动的方法在权利要求书中公布了：1.一种利用GPS观测数据识别全球中小尺度电离层扰动的方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1，读取GPS卫星星历文件数据，计算卫星位置信息、卫星仰角、方位角，根据卫星仰角、方位角、地面接收点经纬度及电离层穿刺点高度计算穿刺点经纬度： 步骤11，根据星历数据计算卫星位置，在地心地固坐标系下，卫星位置坐标为： 上式中，r为地球中心点到卫星的距离，Ωer为格林尼治子午线与升交点方向之间的夹角，v为平近点角，ω为卫星轨道平面近地点方向与升交点方向之间的夹角，i为卫星轨道平面与赤道面的夹角； 步骤12，对于地球表面上的一点P，设站心坐标系的原点为P点，过P点做一个与地球椭圆球相切的平面，取正北方向为Y轴，正东方向为X轴，Z轴指向法线方向，在站心坐标系下，卫星仰角α、方位角β的计算公式为： 步骤13，地心地固坐标系下从用户到卫星的方向余弦量DC表示为： 其中xs,ys,zs、xu,yu,zu分别为卫星、地面接收点在地心地固坐标系下的位置， 将其转换到站心坐标系： DCENU＝Re2t·DC4 Re2t为从地心地固坐标系到站心坐标系的旋转矩阵，表示为： 上式中，λ为地面接收点经度，φ为地面接收点纬度，在站心坐标系下DCENU表示为κe,κn,κu，根据公式4求出κe,κn,κu，然后根据公式2求出卫星仰角α和方位角β； 步骤14，由卫星仰角α、方位角β、地面接收点经纬度及电离层穿刺点高度计算穿刺点经纬度λPP,φPP的公式为： λPP＝λ+arcsinsinanglesinβcosφ φPP＝arcsinsinφcosangle+cosφsinanglecosβ 上式中，R＝6370km为地球半径，h为电离层穿刺点高度； 步骤2，根据GPS双频接收机载波相位观测数据计算斜路径相对相位TEC： GPS双频接收机对第j个卫星两个频率f1、f2的载波相位观测方程为： ρj为GPS双频接收机至卫星的几何距离、GPS双频接收机钟差、卫星钟差及对流层延迟误差的和； 分别为两个频率的相位模糊度、GPS双频接收机硬件相位延迟及卫星硬件相位延迟的和； 为GPS双频接收机至卫星路径上电离层延迟； 由上述公式获得电离层TEC的表达式为： 其中，λ1、λ2分别为GPS信号两个载波的波长； 步骤3，计算斜路径相对相位TEC相邻观测时间的差分，并剔除异常值，将斜路径差分值转换为垂直方向的差分值： 步骤31，GPS观测数据的时间分辨率是15秒，计算前后相邻两组数据得到的相位TEC的差分，计算公式为： 步骤32，剔除由于相位模糊度引起的异常值，认为|dtec|＞＝0.3时为异常值，将此异常值剔除； 步骤33，将斜路径的差分值转换为垂直方向的差分值，计算公式为： Vdtecj＝dtecj*cosα 步骤4，计算全球各位置点垂直方向差分值绝对值的平均值，以此平均值作为全球中小尺度电离层扰动程度的表征指数，计算公式为： 上式中，N表示穿刺点个数。

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