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龙图腾网获悉中国科学院国家天文台申请的专利一种电离层监测仪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：CN118916582B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-16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：202410951339.3，技术领域涉及：G06F17/11；该发明授权一种电离层监测仪是由范江涛;李婧华;马冠一;万庆涛设计研发完成，并于2024-07-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种电离层监测仪在说明书摘要公布了：本发明属于电离层监测技术领域，涉及一种电离层监测仪，部署在电离层监测站的GNSS双频接收机中，包括：GNSS高精度OEM板，根据时间窗设定的时长获取GNSS双频伪距观测量、载波相位观测量、接收机位置信息、卫星俯仰角、方位角和卫星星历数据，并分别传输至TEC反演计算模块和存储模块；TEC反演计算模块，基于嵌入式处理器实现，对接收的数据使用滑动时间窗进行预处理，建立电离层垂直TEC球谐函数模型，采用Kalman滤波迭代求解，得到非线性模型系数及接收机和卫星的硬件偏差，实现监测站上空电离层垂直TEC值的准实时监测，并将TEC值传输至存储模块；存储模块，存储GNSS测量数据和电离层垂直TEC值。

本发明授权一种电离层监测仪在权利要求书中公布了：1.一种电离层监测仪，其特征在于，部署在电离层监测站的GNSS双频接收机中，所述监测仪包括： GNSS高精度OEM板，用于根据时间窗设定的时长接收GNSS双频伪距观测量、载波相位观测量、接收机位置信息、卫星俯仰角、方位角和卫星星历数据，并分别传输至TEC反演计算模块和存储模块； TEC反演计算模块，基于嵌入式处理器实现，用于对接收的单站数据使用滑动时间窗进行预处理，建立电离层垂直TEC球谐函数模型或多项式模型，采用Kalman滤波迭代求解，得到非线性模型系数及接收机和卫星的硬件偏差，进而实现监测站上空电离层垂直TEC值的准实时监测，并将TEC值传输至存储模块；和 存储模块，用于存储GNSS高精度OEM板接收的GNSS测量数据，还用于存储TEC反演计算模块输出的电离层垂直TEC值； 所述TEC反演计算模块包括预处理单元，处理过程包括： 步骤S1根据缓存的时间窗设定时长内的数据得到基于双频伪距观测量的第j号卫星的斜向TEC值和基于双频载波相位观测量的第j号卫星的斜向TEC值 步骤S2根据下式计算第j号卫星的和之间的基线值 其中，i表示时间窗设定时长接收的数据中第i个数据测量时刻，Num表示时间窗设定时长数据对应的总时刻数；表示第i个数据测量时刻第j号卫星相对于接收机的仰角； 步骤S3根据和计算第j号卫星载波相位平滑伪距后的斜向TEC值TECs,sysj； 步骤S4根据TECs,sysj，结合硬件偏差及天顶角，计算电离层监测站上方的垂直TEC值TEC； 所述TEC反演计算模块包括迭代求解单元，处理过程包括： 步骤T1构建Kalman滤波的状态方程和量测方程； 步骤T2计算第j号卫星信号在电离层的穿刺点处的天顶角χj、纬度θj和经度φj； 步骤T3判断是否为第一次Kalman滤波计算，判断为是，对待估参数x0赋初值0，对待估参数的互协方差P0赋初值；判断为否，继承前一次的待估参数xk-1和待估参数的互协方差Pk-1； 步骤T4计算待估参数的估计值和协方差矩阵Pk； 步骤T5缓存待估参数的估计值和协方差矩阵Pk；和Pk中若第j号卫星的硬件偏差相对和Pk-1中有变化，则更新；若第j号卫星第一次出现，则在和Pk中增加第j号卫星的硬件偏差变量； 步骤T6时间滑动窗向后滑动固定长度，根据下一组预处理后的观测量重新进入步骤T2开始下一轮的Kalman滤波迭代。

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