折射角统计优化方法反演结果的分析

易静

【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.

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