基于MATLAB的GPS总电子含量计算系统

资 源 简 介

本MATLAB项目实现了东京大学TOMOJI教授提出的算法，通过解析GPS双频接收机的伪距和载波相位观测值，有效消除仪器偏差和传播误差，精确计算电离层总电子含量。该系统为电离层研究提供了可靠的分析工具。

详 情 说 明

基于东京大学TOMOJI教授方法的GPS总电子含量计算系统

项目介绍

本项目是一个MATLAB实现的电离层总电子含量（TEC）计算系统，采用东京大学TOMOJI教授提出的先进算法模型。系统通过处理GPS双频接收机的观测数据，精确计算沿卫星-接收机传播路径上的电子总量，为电离层研究和空间天气监测提供可靠的数据支持。

功能特性

• 多源数据解析：支持标准RINEX格式的GPS观测文件和导航星历文件
• 数据质量控制：集成卡尔曼滤波算法的周跳检测与修复功能
• 精密误差处理：采用双频观测值差分技术消除电离层延迟误差
• DCB校准：基于最小二乘法的卫星和接收机差分码偏差精确估计
• 多维可视化：生成TEC时间序列曲线和空间分布等高线图
• 全面输出：提供斜路径TEC、垂直TEC、DCB参数及数据质量报告

使用方法

1. 准备输入数据：

- 将GPS观测数据文件（.xxo）放置于data/observation目录 - 将导航星历文件（.xxn）放置于data/navigation目录 - 配置卫星DCB参数文件和接收机坐标信息

1. 运行主程序：

```matlab main % 在MATLAB命令窗口中执行主函数

1. 查看输出结果：

- 计算结果保存于output目录 - 图形输出保存于figures目录 - 数据质量报告生成于report目录

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2018b或更高版本
• 必要工具箱：信号处理工具箱、优化工具箱、统计工具箱
• 硬件建议：至少4GB内存，支持双精度浮点运算

文件说明

主程序文件整合了完整的TEC计算流程，实现了从数据读取预处理到结果输出的全链条功能。具体包含观测数据解析与质量检查、卫星轨道位置精密计算、载波相位周跳的智能探测与修正、电离层延迟量的精确提取、系统偏差参数的最小二乘校准、总电子含量的最终解算以及多种可视化图形的自动生成。