(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111434198.0 (22)申请日 2021.11.29 (71)申请人 北京大学 地址 100871 北京市海淀区颐和园路5号 (72)发明人 赵玖桐　宗秋刚　王劲松　任杰　 (74)专利代理 机构 北京汉之知识产权代理事务 所(普通合伙) 11479 代理人 高园园 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/10(2006.01) G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 一种地磁Dst指数计算方法及系统、 存储介 质及终端 (57)摘要 本发明提供一种地磁Dst指数计算方法及系 统、 存储介质及终端， 包括获取太阳同步轨道晨 昏卫星的卫星位置和所采集的观测磁场； 基于所 述卫星位置， 计算国际参考地磁场模 型的模型磁 场； 计算所述模 型磁场与所述观测磁场之间的残 差磁场； 基于地磁平静日的残差磁场， 构建沿经 纬度连续分布的残差磁场分布模 型； 基于所述残 差磁场分布模 型， 对所述观测磁场进行去趋势化 处理； 在GEO坐标系下， 计算每个轨道南北磁纬30 度以内的残余磁场的Z向平均残余磁场， 作为地 磁Dst指数。 本发明的地磁Dst指数计算方法及系 统、 存储介质及终端基于太阳同步轨道卫星磁场 来实现地磁指数的计算， 快速精准， 实用性强。 权利要求书2页 说明书7页 附图6页 CN 114154323 A 2022.03.08 CN 114154323 A 1.一种地磁Dst指数计算方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： 获取太阳同步轨道晨昏卫星的卫星位置和所采集的观测磁场； 基于所述 卫星位置， 计算国际参 考地磁场模型的参 考磁场； 计算所述国际参考地磁场模型的参考磁场与所述观测磁场之间的残差磁场， 并基于地 磁平静时期的残差磁场构建残差磁场经验数值模型； 基于所述残差磁场分布模型， 对所述观测磁场进行去趋势化处 理； 在GEO坐标系下， 计算每个轨道南北磁纬30度以内的残余磁场的Z向平均残余磁场， 作 为地磁Dst指数。 2.根据权利要求1所述的地磁Dst指数计算方法， 其特征在于： 计算所述模型磁场与所 述观测磁场之间的残差磁场采用以下任一方式： 1)δB＝Bobs‑BIGRF， 其中， Bobs表示所述观测磁场， BIGRF表示所述国际参考地磁场模型磁 场， δB表示所述残差磁场； 2)δB＝Bobs‑BIGRF‑SymH， 其中， SymH表示Sym ‑H指数； 3.根据权利要求1所述的地磁Dst指数计算方法， 其特征在于： 基于地磁平静日的残差 磁场， 构建沿经纬度连续分布的残差磁场分布模型包括以下步骤： 获取地磁平静日的残差磁场； 基于所述残差磁场构建磁场残差分布模型δBascend(GLongi， GLati)和δBdescend(GLongi， GLati)； 其中δBascend(GLongi， GLati)表示卫星处于升轨 时期的残差磁场分布模型， δBdescend (GLongi， GLati)表示卫星处于降轨时期的残差磁场分布模型； 将所述磁场残差分布模型δBascend(GLongi， GLati)和 δBdescend(GLongi， GLati)插值到经度 范围[‑180°， +180°]之间， 获取沿经纬度连续分布的残差磁场分布模型δBascend(GLong， GLat)和 δBdescend(GLong， GLat)； 其中δBascend(GLong， GLat)表示卫星处于升轨时期的沿经纬 度连续分布的残差磁场分布模型， δBdescend(GLong， GLat)表示卫星处于降轨时期的沿经纬 度连续分布的残差磁场分布模型。 4.根据权利要求1所述的地磁Dst指数计算方法， 其特征在于： 根据ΔB(T)＝Bobs(T)‑ BIGRF(GLong， GLat) ‑δB(GLong， GLat)对所述观测磁场进行去趋势化处理， 其中， Bobs(T)表示 所述观测磁场， BIGRF(GLong， GLat)表示国际参考地模型磁场， δB(GLong， GLat)表示残差磁 场分布模型， 在卫星处于升轨时期为δBascend(GLong， GLat)， 在卫星处于降轨时期 为δBdescend (GLong， GLat)。 5.根据权利要求1所述的地磁Dst指数计算方法， 其特征在于： 在GEO坐标系下， 计算每 个轨道南北磁纬3 0度以内的残余磁场的Z向平均残余磁场包括以下步骤： 在GEO坐标系下， 分别计算每个轨道升轨和降轨期间南北磁纬30度以内的残余磁场Z向 平均值； 计算升轨和降轨的残余磁场Z向平均值的均值， 作为所述Z向平均残余磁场。 6.根据权利要求1所述的地磁Dst指数计算方法， 其特征在于： 还包括当检测到地磁平 静日时， 将所述地磁平静日的观测磁场进行插值处理， 并基于插值处理后的观测磁场更新 所述残差磁场分布模型。 7.一种地磁Dst指数计算系统， 其特征在于： 包括获取模块、 磁场计算模块、 残差计算模 块、 构建模块、 去趋势化模块和Dst指数计算模块；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114154323 A 2所述获取模块用于获取太阳同步轨道晨昏卫星的卫星位置和所采集的观测磁场； 所述磁场计算模块用于基于所述 卫星位置， 计算国际参 考地磁场模型的模型磁场； 所述残差计算模块用于计算所述模型磁场与所述观测磁场之间的残差磁场； 所述构建模块用于基于地磁平静日的残差磁场， 构建沿经纬度连续分布的残差磁场分 布模型； 所述去趋势化模块用于基于所述残差磁场分布模型， 对所述观测磁场进行去趋势化处 理； 所述Dst指数计算模块用于在GEO坐标系下， 计算每个轨道南北磁纬30度以内的残余磁 场的Z向平均残余磁场， 作为 地磁Dst指数。 8.一种存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 该程序被处理器执行时实现权 利要求1至 6中任一项所述的地磁Dst指数计算方法。 9.一种地磁Dst指数计算终端， 其特 征在于， 包括： 处 理器及存 储器； 所述存储器用于存 储计算机程序； 所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序， 以使所述地磁Dst指数计算终端 执行权利要求1至 6中任一项所述的地磁Dst指数计算方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114154323 A 3