[发明专利]一种低轨卫星导航增强电离层延迟改正参数方法

权利要求书

1.一种低轨卫星导航增强电离层延迟改正参数方法，其特征在于，所述方法以低轨卫星为运动载体平台，以搭载在该平台上的载荷对地球电离层进行连续观测，获得电离层的电子密度分布，为卫星导航系统用户提供电离层延迟改正参数信息，提高卫星导航定位的精确度、可靠性和完备性，

所述方法具体包括以下步骤：

步骤1、发射一组低轨卫星，低轨卫星上搭载有GNSS接收机，接收GNSS卫星的多频信号；

步骤2、低轨卫星上的搭载的GNSS接收机确定低轨卫星的位置，并由此确定低轨卫星的轨道参数；

步骤3、利用低轨卫星上的搭载的GNSS接收机的多频信号确定信号传播路径上的电离层电子含量；

步骤4、根据低轨卫星的运行轨道，利用低轨卫星上搭载的GNSS接收机的多频信号确定一个区域范围的电离层电子含量分布；

步骤5、根据低轨卫星的运行轨道，利用低轨卫星上搭载的GNSS接收机的多频信号确定一个区域范围的电离层电子含量梯度，得出电离层电子含量变化的空间分布；

步骤6、根据低轨卫星的运行轨道，利用低轨卫星上搭载的GNSS接收机的多频信号监测电离层事件是否发生；电离层事件发生时，计算该电离层事件发生的时间、位置和幅度的参数信息；

步骤7、由步骤3-6计算的电离层数据建立适当的电离层模型，利用该电离层模型能够计算地球表面任意位置的电离层延迟改正参数；步骤7在低轨卫星上完成，或者将有关数据传输到地面站，在地面站计算机完成；

步骤8、将步骤7计算的电离层模型发送到地球表面用户GNSS接收机，输入用户的粗位置、时间和卫星位置到该电离层模型，该电离层模型输出相应的电离层延迟改正参数；

步骤9、按步骤8计算所有卫星的电离层延迟改正参数，在GNSS定位数学模型中对观测信号中的电离层延迟误差进行改正，获得改进的定位结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述载荷包括GNSS接收机和其他对地球电离层电子数量、电子温度、电子密度、碰撞频率、离子温度、离子密度、离子成分和电离层物理参数进行观测的设备。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法使用系统包括：GNSS卫星星座；低轨卫星星座；搭载于低轨卫星的仪器设备；低轨卫星搭载的数据传输通信链路；地面增强数据处理系统；地球表面GNSS用户，所述GNSS卫星星座包括中国的北斗导航系统、美国的GPS全球定位系统、俄罗斯的GLONASS系统、欧盟的Galileo导航系统。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3具体为：将GNSS接收机搭载于低轨卫星，接收卫星导航定位信号，确定低轨卫星的位置，同时利用GNSS接收机的观测值计算电离层电子含量。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤5具体为：利用搭载于低轨卫星的GNSS接收机的观测值计算低轨卫星所在不同位置的电子含量，进一步计算电离层电子含量变化在三维空间的梯度。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤7具体为：利用搭载于低轨卫星的GNSS接收机的观测值计算卫星所在不同位置的电子含量，建立电离层模型，该电离层模型能够用于推算其他GNSS用户所在位置的电离层延迟改正参数。