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【摘要】目前,我国在卫星定位方面的研究获得了很大的积极成果,相对而言,这其中的很大一部分功劳都要归功于数学方面的计算.对于卫星定位或者是相关的计算而言,不仅要考虑到角度的问题,还应该在计算结果上得到正确的体现,以此来保证后续的计算和设计,拥有足够的参考.折射角统计方法反演结果,是目前比较常用的一种计算方法,通过优化后,反演结果更加准确,为我国的卫星工作研究提供了较大的助力.
【关键词】GPS掩星;折射角;温度;气压
一般来讲,当一个安装在低轨卫星上GNSS接收机临边接收GNSS卫星所发射的无线电信号时,就会出现所谓的掩星事件,该事件对实际工作存在一定的影响.但是,工作人员可以利用GNSS掩星技术,再加上有效的反演方法,就能够获得较多的数据,包括电离层的电子密度、中性层的温度等等,甚至在气压和水汽等大气要素方面,也能够获得较为精确的结果.由此可见,折射角统计方法反演结果,对日常卫星的研究工作具有较大的积极意义.在此,本文主要对折射角统计优化方法反演结果展开分析.
一、反演原理和方法
(一)大气折射角和折射率的解算
对于反演而言,可以算是一种逆向思维,但是反演的原理和方法却比较复杂,需要大量的计算和数据分析,其最终得到的结果一般会比较精确.运用反演原理和方法之前,必须清楚大气折射角和折射率的解算.以目前的科技来看,当GPS信号穿过地球的大气层,达到GPS接收机的时候,其电磁波路径会切过地球的大气层,从而出现掩星情况,这种情况是不可避免的,但也为反演提供了必要的基础.掩星发生的同时,信号传播路线会在大气传播过程中,造成弯曲或者是相位延迟的情况,就好像物理当中的折射情况.科研人员需要根据不同的大气情况展开分析,并且根据相应的公式来进行反演推算,以此来获得准确的位置和相应的数据.从现有的研究来分析,倘若大气情况处于一种理想的状态,那么利用大气状态方程,也就是通过大气折射率,完全可以推算出众多的参数,包括大气密度、温度等等.在反演过程中,为了能够更好地削弱边界选取造成的影响,因此经常会运用到统计优化的方法.
(二)统计优化方法
对于卫星定位而言,最重要的是能够找到正确的位置.但是,卫星处于太空当中,向地球传动信号的过程中,会遇到很多的阻碍,此时通过反演的方法,不仅可以获得较多的数据与资料,同时能够在客观上和主观上完成对相关数据的统计和计算.仅仅通过反演的方式,在现阶段的工作中依然表现出了一定的不足,为此,还需要应用到统计优化方法来实现更加精确的计算.严格来讲,统计优化方法的应用,并不是采用一个固定的上边界高度,因为那种方法并不符合实际情况.在运用统计优化方法的过程中,会采用一个比较合理的高度范围在这个区间内,科研人员运用加权计算的方式,在客观上实现测量折射角向模型折射角的平滑过渡,这样一来就节省了很多不必要的计算.同时,在该高度区间以下,全部采用測量折射角;在该高度区间以上,全部采用模型折射角,这种具体的区分为反演结果提供了更大的帮助,能够实现反演结果的精确性.因此,在日后的相关计算中,比较建议应用统计优化方法反演结果.
二、折射角统计优化方法反演结果的分析
卫星定位工作属于科技含量较高的工作,要想借助卫星定位深入分析当时的各种情况,诸如气压、大气层的情况,就必须应用一些有效的计算方式.折射角统计优化方法及反演结果,都是日常严重的常用手段,但是,单一的方法并不能满足较多的需求.为此,运用折射角统计优化方法反演结果,是目前比较可行的方式.在大量的实践后发现,统计优化后不一定使每一个上边界反演的结果都好于优化前,但总体上使不同上边界反演的温度更趋于一致,更接近真实的天气情况.由此可见,折射角统计优化方法反演结果还是比较有效的,不仅符合实际的研究情况,对日后的研究及各项数据、资料的收集也具有较大的积极意义.在日后的研究当中,可深入应用折射角统计优化方法反演结果,一方面健全现有的各项研究体系,另一方面实现相关计算的更大进步,为卫星方面的研究工作提供较强的基础支持.
总结:本文对折射角统计优化方法反演结果展开分析,目前的折射角统计优化方法反演结果运用基本上达到了熟练的程度,并且简化了很多工作步骤,在精度上的掌握更加理想.日后,科研人员应该在折射角统计优化方法反演结果的基础上,加入更多的有效方式方法,对卫星定位和相关条件展开深入的探究工作,并且逐步创建一些新的计算方式,提高精度和准确性.
【参考文献】
[1]陶金花,张美根,陈良富,王子峰,苏林,葛萃,韩霄,邹铭敏.一种基于卫星遥感AOT估算近地面颗粒物的方法[J].中国科学:地球科学,2013(1):143-154.
[2]高凤霞,刘财,冯晅,鹿琪,王典.几种优化方法在频率域全波形反演中的应用效果及对比分析研究[J].地球物理学进展,2013(4):2060-2068.
[3]盛峥,黄思训.变分伴随正则化方法从雷达回波反演海洋波导(Ⅱ):实际反演试验[J].物理学报,2010(6):3912-3916.
[4]邱宁,刘庆生,曾佐勋,周汉文,曾庆理.基于混沌粒子群优化的磁法数据非线性反演方法[J].地球物理学进展,2010(6):2150-2155.
【关键词】GPS掩星;折射角;温度;气压
一般来讲,当一个安装在低轨卫星上GNSS接收机临边接收GNSS卫星所发射的无线电信号时,就会出现所谓的掩星事件,该事件对实际工作存在一定的影响.但是,工作人员可以利用GNSS掩星技术,再加上有效的反演方法,就能够获得较多的数据,包括电离层的电子密度、中性层的温度等等,甚至在气压和水汽等大气要素方面,也能够获得较为精确的结果.由此可见,折射角统计方法反演结果,对日常卫星的研究工作具有较大的积极意义.在此,本文主要对折射角统计优化方法反演结果展开分析.
一、反演原理和方法
(一)大气折射角和折射率的解算
对于反演而言,可以算是一种逆向思维,但是反演的原理和方法却比较复杂,需要大量的计算和数据分析,其最终得到的结果一般会比较精确.运用反演原理和方法之前,必须清楚大气折射角和折射率的解算.以目前的科技来看,当GPS信号穿过地球的大气层,达到GPS接收机的时候,其电磁波路径会切过地球的大气层,从而出现掩星情况,这种情况是不可避免的,但也为反演提供了必要的基础.掩星发生的同时,信号传播路线会在大气传播过程中,造成弯曲或者是相位延迟的情况,就好像物理当中的折射情况.科研人员需要根据不同的大气情况展开分析,并且根据相应的公式来进行反演推算,以此来获得准确的位置和相应的数据.从现有的研究来分析,倘若大气情况处于一种理想的状态,那么利用大气状态方程,也就是通过大气折射率,完全可以推算出众多的参数,包括大气密度、温度等等.在反演过程中,为了能够更好地削弱边界选取造成的影响,因此经常会运用到统计优化的方法.
(二)统计优化方法
对于卫星定位而言,最重要的是能够找到正确的位置.但是,卫星处于太空当中,向地球传动信号的过程中,会遇到很多的阻碍,此时通过反演的方法,不仅可以获得较多的数据与资料,同时能够在客观上和主观上完成对相关数据的统计和计算.仅仅通过反演的方式,在现阶段的工作中依然表现出了一定的不足,为此,还需要应用到统计优化方法来实现更加精确的计算.严格来讲,统计优化方法的应用,并不是采用一个固定的上边界高度,因为那种方法并不符合实际情况.在运用统计优化方法的过程中,会采用一个比较合理的高度范围在这个区间内,科研人员运用加权计算的方式,在客观上实现测量折射角向模型折射角的平滑过渡,这样一来就节省了很多不必要的计算.同时,在该高度区间以下,全部采用測量折射角;在该高度区间以上,全部采用模型折射角,这种具体的区分为反演结果提供了更大的帮助,能够实现反演结果的精确性.因此,在日后的相关计算中,比较建议应用统计优化方法反演结果.
二、折射角统计优化方法反演结果的分析
卫星定位工作属于科技含量较高的工作,要想借助卫星定位深入分析当时的各种情况,诸如气压、大气层的情况,就必须应用一些有效的计算方式.折射角统计优化方法及反演结果,都是日常严重的常用手段,但是,单一的方法并不能满足较多的需求.为此,运用折射角统计优化方法反演结果,是目前比较可行的方式.在大量的实践后发现,统计优化后不一定使每一个上边界反演的结果都好于优化前,但总体上使不同上边界反演的温度更趋于一致,更接近真实的天气情况.由此可见,折射角统计优化方法反演结果还是比较有效的,不仅符合实际的研究情况,对日后的研究及各项数据、资料的收集也具有较大的积极意义.在日后的研究当中,可深入应用折射角统计优化方法反演结果,一方面健全现有的各项研究体系,另一方面实现相关计算的更大进步,为卫星方面的研究工作提供较强的基础支持.
总结:本文对折射角统计优化方法反演结果展开分析,目前的折射角统计优化方法反演结果运用基本上达到了熟练的程度,并且简化了很多工作步骤,在精度上的掌握更加理想.日后,科研人员应该在折射角统计优化方法反演结果的基础上,加入更多的有效方式方法,对卫星定位和相关条件展开深入的探究工作,并且逐步创建一些新的计算方式,提高精度和准确性.
【参考文献】
[1]陶金花,张美根,陈良富,王子峰,苏林,葛萃,韩霄,邹铭敏.一种基于卫星遥感AOT估算近地面颗粒物的方法[J].中国科学:地球科学,2013(1):143-154.
[2]高凤霞,刘财,冯晅,鹿琪,王典.几种优化方法在频率域全波形反演中的应用效果及对比分析研究[J].地球物理学进展,2013(4):2060-2068.
[3]盛峥,黄思训.变分伴随正则化方法从雷达回波反演海洋波导(Ⅱ):实际反演试验[J].物理学报,2010(6):3912-3916.
[4]邱宁,刘庆生,曾佐勋,周汉文,曾庆理.基于混沌粒子群优化的磁法数据非线性反演方法[J].地球物理学进展,2010(6):2150-2155.