[发明专利]一种适用于电离层暴期间短波链路的最高可用频率计算方法

权利要求书

1.一种适用于电离层暴期间短波链路的最高可用频率计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、在全国范围内优选5条优质斜测链路作为背景链路；

步骤2、利用国内14个电波观测站的垂测数据foF₂、foE和M(3000)F2因子，通过克令格插值算法获取5条背景链路中点位置的垂测数据foF₂、foE和M(3000)F2因子，上述foF₂指电离层F₂层临界频率、foE指电离层E层临界频率；

步骤3、分别获取历史电离层暴期间5条背景链路中点的3个垂测数据和斜测链路最高可用频率MUF数据，并对背景链路数据进行预处理，作为下述步骤4中的训练样本；

所述步骤3具体包括如下步骤：

步骤31、将foF₂相对偏差df作为电离层暴的判定标准，其中，式中，foF₂为观测值，为月中值，当df不小于0.3时即认为是正相电离层暴，当df不大于-0.2时即为负相电离层暴；

步骤32、利用国内14个电波观测站的垂测数据和克令格插值算法，获取某一链路中点3个垂测数据，并根据以上电离层暴的判定标准，分别筛选某一时间段内电离层暴期间链路中点的foF₂、foE和M(3000)F2因子3个垂测数据和该斜测链路的最高可用频率数据；

步骤33、对于同一时刻收发点互换的两条链路MUF的差值不超过3MHz的数据，认为质量可靠，可作为样本数据；

步骤4、将上述步骤3中插值得到的电离层暴期间链路中点垂测数据作为ITU-R P.533建议短波最高可用频率计算公式中的输入，将斜测数据作为输出，利用粒子群算法优化公式中的20个常数参数，设定其优化次数或优化误差，以获得最优常数参数；

步骤5、将获得的20个最优常数参数替换原公式中的常数参数，以国内14个电波观测站的垂测数据插值获得指定链路中点的垂测数据作为输入，建立一种适用于电离层暴期间短波链路的最高可用频率计算方法。

2.根据权利要求1所述的适用于电离层暴期间短波链路的最高可用频率计算方法，其特征在于，所述步骤4具体包括如下步骤：

步骤41、设置提取ITU-R P.533建议短波链路最高可用频率计算公式中的20个常数参数，对于大圆距离小于4000km的短波链路一跳MUF，ITU-R P.533建议提供的链路参数预测方法如下所示：

其中：

f_H：控制点处的电子磁旋频率；

C_d＝X₁-X₂·Z-X₃·Z²-X₄·Z³+X₅·Z⁴+X₆·Z⁵+X₇·Z⁶；

其中，

Z＝1-2d/d_max；

d_max＝X₈+(X₉+X₁₀/x²-X₁₁/x⁴+X₁₂/x⁶)(1/B-X₁₃)；

其中：

d：传播路径长度；

C₃₀₀₀：3000km时的C_d值；

x＝foF₂/foE或X₂₀，取较大者；

其中，X₁至X₂₀即为预先通过粒子群算法获取的常数参数；

步骤42、利用粒子群算法获取20个常数参数，利用步骤3中插值获取的电离层暴期间链路中点垂测和斜测数据训练样本，并通过离子群算法对20个常数参数进行优化，设置优化次数或误差阈值，最终获得20个最优常数参数如下：