org.orekit.models.earth.ionosphere

Class GlobalIonosphereMapModel

java.lang.Object

org.orekit.models.earth.ionosphere.GlobalIonosphereMapModel

All Implemented Interfaces:

IonosphericModel, ParameterDriversProvider

public class GlobalIonosphereMapModel
extends Object
implements IonosphericModel

Global Ionosphere Map (GIM) model. The ionospheric delay is computed according to the formulas:

           40.3
    δ =  --------  *  STEC      with, STEC = VTEC * F(elevation)
            f²
 

With:

• f: The frequency of the signal in Hz.
• STEC: The Slant Total Electron Content in TECUnits.
• VTEC: The Vertical Total Electron Content in TECUnits.
• F(elevation): A mapping function which depends on satellite elevation.

The VTEC is read from a IONEX file. A stream contains, for a given day, the values of the TEC for each hour of the day. Values are given on a global 2.5° x 5.0° (latitude x longitude) grid.

A bilinear interpolation is performed the case of the user initialize the latitude and the longitude with values that are not contained in the stream.

A temporal interpolation is also performed to compute the VTEC at the desired date.

IONEX files are obtained from The Crustal Dynamics Data Information System.

The files have to be extracted to UTF-8 text files before being read by this loader.

Example of file:

      1.0            IONOSPHERE MAPS     GPS                 IONEX VERSION / TYPE
 BIMINX V5.3         AIUB                16-JAN-19 07:26     PGM / RUN BY / DATE
 BROADCAST IONOSPHERE MODEL FOR DAY 015, 2019                COMMENT
   2019     1    15     0     0     0                        EPOCH OF FIRST MAP
   2019     1    16     0     0     0                        EPOCH OF LAST MAP
   3600                                                      INTERVAL
     25                                                      # OF MAPS IN FILE
   NONE                                                      MAPPING FUNCTION
      0.0                                                    ELEVATION CUTOFF
                                                             OBSERVABLES USED
   6371.0                                                    BASE RADIUS
      2                                                      MAP DIMENSION
    350.0 350.0   0.0                                        HGT1 / HGT2 / DHGT
     87.5 -87.5  -2.5                                        LAT1 / LAT2 / DLAT
   -180.0 180.0   5.0                                        LON1 / LON2 / DLON
     -1                                                      EXPONENT
 TEC/RMS values in 0.1 TECU; 9999, if no value available     COMMENT
                                                             END OF HEADER
      1                                                      START OF TEC MAP
   2019     1    15     0     0     0                        EPOCH OF CURRENT MAP
     87.5-180.0 180.0   5.0 350.0                            LAT/LON1/LON2/DLON/H
    92   92   92   92   92   92   92   92   92   92   92   92   92   92   92   92
    92   92   92   92   92   92   92   92   92   92   92   92   92   92   92   92
    92   92   92   92   92   92   92   92   92   92   92   92   92   92   92   92
    92   92   92   92   92   92   92   92   92   92   92   92   92   92   92   92
    92   92   92   92   92   92   92   92   92
    ...
 

Author:

Bryan Cazabonne

See Also:

"Schaer, S., W. Gurtner, and J. Feltens, 1998, IONEX: The IONosphere Map EXchange Format Version 1, February 25, 1998, Proceedings of the IGS AC Workshop Darmstadt, Germany, February 9–11, 1998"

Constructor Summary

Constructors

Constructor and Description
GlobalIonosphereMapModel(String supportedNames) 用户提供支持名称的构造函数。
GlobalIonosphereMapModel(String supportedNames, DataProvidersManager dataProvidersManager, TimeScale utc) 使用用户定义的支持名称和数据上下文的构造函数。
GlobalIonosphereMapModel(TimeScale utc, DataSource... ionex) 使用用户定义的数据源的构造函数。

Method Summary

Modifier and Type	Method and Description
List<ParameterDriver>	getParametersDrivers() 获取参数的驱动程序。
<T extends org.hipparchus.CalculusFieldElement<T>> T	pathDelay(FieldSpacecraftState<T> state, TopocentricFrame baseFrame, double frequency, T[] parameters) 计算从地面站到卫星的信号路径的电离路径延迟。
double	pathDelay(SpacecraftState state, TopocentricFrame baseFrame, double frequency, double[] parameters) 计算从地面站到卫星的信号路径的电离路径延迟。

Methods inherited from class java.lang.Object

clone, equals, finalize, getClass, hashCode, notify, notifyAll, toString, wait, wait, wait

Methods inherited from interface org.orekit.utils.ParameterDriversProvider

getNbParametersDriversValue, getParameterDriver, getParameters, getParameters, getParameters, getParameters, getParametersAllValues, getParametersAllValues, isSupported

Constructor Detail

GlobalIonosphereMapModel

@DefaultDataContext
public GlobalIonosphereMapModel(String supportedNames)

用户提供支持名称的构造函数。此构造函数使用默认数据上下文。

参数：

supportedNames - 匹配要加载的IONEX文件名称的正则表达式。请参阅DataProvidersManager.feed(String, DataLoader)。

另请参阅：

GlobalIonosphereMapModel(String, DataProvidersManager, TimeScale)

GlobalIonosphereMapModel

public GlobalIonosphereMapModel(String supportedNames,
                                DataProvidersManager dataProvidersManager,
                                TimeScale utc)

使用用户定义的支持名称和数据上下文的构造函数。

参数：

supportedNames - 匹配要加载的IONEX文件名称的正则表达式。请参阅DataProvidersManager.feed(String, DataLoader)。

dataProvidersManager - 提供对辅助数据文件的访问。

utc - UTC时间刻度。

自：

10.1

GlobalIonosphereMapModel

public GlobalIonosphereMapModel(TimeScale utc,
                                DataSource... ionex)

使用用户定义的数据源的构造函数。

参数：

utc - UTC时间刻度。

ionex - IONEX文件的来源

自：

12.0

Method Detail

pathDelay

public double pathDelay(SpacecraftState state,
                        TopocentricFrame baseFrame,
                        double frequency,
                        double[] parameters)

从接口复制的描述： IonosphericModel

计算从地面站到卫星的信号路径的电离路径延迟。

此方法旨在用于轨道确定问题。在这方面，如果仰角低于0°，路径延迟将等于零。

对于电离模型的个人使用（即不用于轨道确定），可以实现另一种方法签名以计算任何仰角的路径延迟。

由指定：

pathDelay 在接口 IonosphericModel

参数：

state - 空间飞行器状态

baseFrame - 与站点相关联的基准框架

frequency - 信号的频率（Hz）

parameters - 状态日期的电离模型参数

返回：

由电离层引起的路径延迟（以米为单位）

pathDelay

public <T extends org.hipparchus.CalculusFieldElement<T>> T pathDelay(FieldSpacecraftState<T> state,
                                                                      TopocentricFrame baseFrame,
                                                                      double frequency,
                                                                      T[] parameters)

从接口复制的描述： IonosphericModel

计算从地面站到卫星的信号路径的电离路径延迟。

此方法旨在用于轨道确定问题。在这方面，如果仰角低于0°，路径延迟将等于零。

对于电离模型的个人使用（即不用于轨道确定），可以实现另一种方法签名以计算任何仰角的路径延迟。

由指定：

pathDelay 在接口 IonosphericModel

类型参数：

T - 元素的类型

参数：

state - 空间飞行器状态

baseFrame - 与站点相关联的基准框架

frequency - 信号的频率（Hz）

parameters - 状态日期的电离模型参数

返回：

由电离层引起的路径延迟（以米为单位）

getParametersDrivers

public List<ParameterDriver> getParametersDrivers()

从接口复制的描述： ParameterDriversProvider

获取参数的驱动程序。

由指定：

getParametersDrivers 在接口 ParameterDriversProvider

返回：

参数的驱动程序