电离层异常判定方法、装置、计算机设备和存储介质

技术领域

本申请涉及电离层异常探测技术领域，特别是涉及一种电离层异常判定方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

电离层是地球大气的一个电离区域，其中存在相当多的自由电子和离子，在地震、海啸、太阳风暴等极端地学事件发生时，电离层中的自由电子会同步甚至提前表现出相应的异常现象，因此探测电离层的异常变化可以用于提前预测灾害。

传统技术中，一般通过卫星系统对电离层中的总电子含量进行初步估算，根据估算结果，进一步对电离层中的数据进行分析，最后，通过将分析结果与用于判定电离层是否发生异常的异常阈值进行对比，根据对比结果判定电离层是否发生异常。

然而，传统技术中对电离层异常的判定，过度依赖于异常阈值，当异常阈值不够准确时，会导致电离层的异常判定准确率不高。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高电离层异常判定准确率的电离层异常判定方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

第一方面，本申请提供了一种电离层异常判定方法。所述方法包括：

获取电离层在每一历元各自的电子波动值，基于选取的多个历元各自的电子波动值，构建待检测序列；

基于滑动窗口，从待检测序列中提取多个长度相等的待检测子序列；

针对每一待检测子序列，获取待检测子序列中的两个相邻历元之间的波动值斜率，得到待检测子序列对应的多个波动值斜率；

基于多个波动值斜率，确定待检测子序列的斜率置信区间半径，并基于多个波动值斜率，对初始异常阈值进行优化，得到目标异常阈值；

当斜率置信区间半径超出目标异常阈值时，判定电离层在待检测子序列对应的多个历元发生异常。

在其中一个实施例中，基于滑动窗口，从待检测序列中提取多个长度相等的待检测子序列包括：

按照固定步长，控制尺寸固定的滑动窗口在待检测序列上进行滑动，确定每一次滑动之后滑动窗口所覆盖的电子波动值；

基于每一次滑动之后滑动窗口所覆盖的电子波动值，构建多个待检测子序列。

在其中一个实施例中，每一待检测子序列中均包括至少三个历元，针对每一待检测子序列，获取待检测子序列中的两个相邻历元之间的波动值斜率，得到待检测子序列对应的多个波动值斜率包括：

针对每一待检测子序列中的两个相邻历元，获取相邻历元之间的时间间隔；

基于时间间隔与相邻历元各自的电子波动值，获得相邻历元之间的波动值斜率，得到待检测子序列对应的多个波动值斜率。

在其中一个实施例中，基于多个波动值斜率，确定待检测子序列的斜率置信区间半径之前包括：

基于多个波动值斜率，获得待检测子序列的斜率均值与斜率均方差；

基于多个波动值斜率，确定待检测子序列的斜率置信区间半径包括：

基于斜率均值与斜率均方差，确定待检测子序列所对应的斜率置信区间上限与斜率置信区间下限；

基于斜率置信区间上限与斜率置信区间下限，确定待检测子序列对应的斜率置信区间半径。

在其中一个实施例中，基于多个波动值斜率，对初始异常阈值进行优化，得到目标异常阈值包括：

基于经验法，获取初始异常阈值，并基于每一待检测子序列各自对应的多个波动值斜率，获得每一待检测子序列各自对应的斜率均值；

基于每一待检测子序列各自对应的斜率均值，分别对初始异常阈值进行优化，获得每一待检测子序列各自对应的目标异常阈值。

在其中一个实施例中，电离层异常判定方法还包括：

对待检测序列中提取的多个待检测子序列的斜率置信区间半径进行遍历；

当待检测序列中提取的多个待检测子序列的斜率置信区间半径，均未超出目标异常阈值时，判定电离层在待检测序列中的多个历元均正常。

第二方面，本申请还提供了一种电离层异常判定装置。所述装置包括：

待检测序列构建模块，用于获取电离层在每一历元各自的电子波动值，基于选取的多个历元各自的电子波动值，构建待检测序列；

待检测子序列提取模块，用于基于滑动窗口，从待检测序列中提取多个长度相等的待检测子序列；

波动值斜率获得模块，用于针对每一待检测子序列，获取待检测子序列中的两个相邻历元之间的波动值斜率，得到待检测子序列对应的多个波动值斜率；

目标异常阈值获得模块，用于基于多个波动值斜率，确定待检测子序列的斜率置信区间半径，并基于多个波动值斜率，对初始异常阈值进行优化，得到目标异常阈值；

异常判定模块，用于当斜率置信区间半径超出目标异常阈值时，判定电离层在待检测子序列对应的多个历元发生异常。

第三方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

获取电离层在每一历元各自的电子波动值，基于选取的多个历元各自的电子波动值，构建待检测序列；

基于滑动窗口，从待检测序列中提取多个长度相等的待检测子序列；

针对每一待检测子序列，获取待检测子序列中的两个相邻历元之间的波动值斜率，得到待检测子序列对应的多个波动值斜率；

基于多个波动值斜率，确定待检测子序列的斜率置信区间半径，并基于多个波动值斜率，对初始异常阈值进行优化，得到目标异常阈值；

当斜率置信区间半径超出目标异常阈值时，判定电离层在待检测子序列对应的多个历元发生异常。

第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

获取电离层在每一历元各自的电子波动值，基于选取的多个历元各自的电子波动值，构建待检测序列；

基于滑动窗口，从待检测序列中提取多个长度相等的待检测子序列；

针对每一待检测子序列，获取待检测子序列中的两个相邻历元之间的波动值斜率，得到待检测子序列对应的多个波动值斜率；

基于多个波动值斜率，确定待检测子序列的斜率置信区间半径，并基于多个波动值斜率，对初始异常阈值进行优化，得到目标异常阈值；

当斜率置信区间半径超出目标异常阈值时，判定电离层在待检测子序列对应的多个历元发生异常。

第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

获取电离层在每一历元各自的电子波动值，基于选取的多个历元各自的电子波动值，构建待检测序列；

基于滑动窗口，从待检测序列中提取多个长度相等的待检测子序列；

针对每一待检测子序列，获取待检测子序列中的两个相邻历元之间的波动值斜率，得到待检测子序列对应的多个波动值斜率；

基于多个波动值斜率，确定待检测子序列的斜率置信区间半径，并基于多个波动值斜率，对初始异常阈值进行优化，得到目标异常阈值；

当斜率置信区间半径超出目标异常阈值时，判定电离层在待检测子序列对应的多个历元发生异常。

上述电离层异常判定方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，先获取电离层在每一历元各自的电子波动值，再基于选取的多个历元各自的电子波动值，构建待检测序列，并基于滑动窗口，从待检测序列中提取多个长度相等的待检测子序列，针对每一待检测子序列，获取待检测子序列中的两个相邻历元之间的波动值斜率，得到待检测子序列对应的多个波动值斜率，然后，基于多个波动值斜率，确定待检测子序列的斜率置信区间半径，并基于多个波动值斜率，对初始异常阈值进行优化，得到目标异常阈值，当斜率置信区间半径超出目标异常阈值时，判定电离层在待检测子序列对应的多个历元发生异常。整个过程中，针对每一待检测子序列，根据每一待检测子序列的波动值斜率，分别对初始异常阈值进行优化，能够得到每一待检测子序列各自的目标异常阈值，实现了对目标异常阈值的适应性优化，使得每一待检测子序列均有各自对应的更为准确的异常判定方式，从而能够提高电离层异常的判定准确率。

附图说明

图1为一个实施例中电离层异常判定方法的流程示意图；

图2为一个实施例中电离层异常判定方法的流程图；

图3为另一个实施例中电离层异常判定方法的流程示意图；

图4为一个实施例中电离层异常判定装置的结构框图；

图5为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种电离层异常判定方法，本实施例以该方法应用于终端进行举例说明，可以理解的是，该方法也可以应用于服务器，还可以应用于包括终端和服务器的系统，并通过终端和服务器的交互实现。本实施例中，该方法包括以下步骤：

步骤102，获取电离层在每一历元各自的电子波动值，基于选取的多个历元各自的电子波动值，构建待检测序列。

其中，历元具体可以为获取电离层中总电子含量的采样时刻。电子波动值具体可以为电离层中TEC(Total Electronic Content，总电子含量)的波动值。

可选地，服务器可以预先获取电离层在每一历元各自的总电子含量，再基于每一历元各自的总电子含量，计算电离层在每一历元各自的电子波动值，然后，根据检测需求，选取多个历元，并基于选取的多个历元各自的电子波动值，构建待检测序列，以探测电离层在所选取的多个历元是否发生异常。

示例性地，服务器可以先测定电离层在每一历元对应的总电子含量(TEC)，再将历元求差法与求平均法相结合，计算电离层在每一历元各自的电子波动值(dTEC)。测定电离层在每一历元各自对应的总电子含量的过程，具体可以如公式(1)所示：

其中，λ

以第i个历元为例进行说明，将历元求差法与求平均法相结合，计算电离层在第i个历元的电子波动值dTEC(t

dTEC(t

＝TEC(t

其中，aver为平均值运算符。TEC(t

可选地，在完成对所选取的多个历元各自电子波动值的探测后，服务器可以继续选取多个新的历元，构建新的待检测序列，以继续对电离层在其他历元是否发生异常进行探测。

步骤104，基于滑动窗口，从待检测序列中提取多个长度相等的待检测子序列。

其中，滑动窗口为一种尺寸固定的窗口，可以覆盖固定数量的、多个连续历元各自的电子波动值。

可选地，针对每一待检测子序列，服务器可以基于尺寸固定的滑动窗口，通过在待检测序列上移动滑动窗口，改变滑动窗口的窗口中心所对应的历元，从待检测序列中提取多个长度相等的待检测子序列。其中，长度相等表征：每一待检测子序列中包括的电子波动值的数量相等。

步骤106，针对每一待检测子序列，获取待检测子序列中的两个相邻历元之间的波动值斜率，得到待检测子序列对应的多个波动值斜率。

可选地，针对每一待检测子序列，服务器可以根据待检测子序列中的任意两个相邻历元各自的电子波动值，获得任意两个相邻历元之间的电子波动值的变化率，即波动值斜率。进一步的，服务器可以对多个待检测子序列进行遍历，得到每一待检测子序列各自对应的多个波动值斜率。

步骤108，基于多个波动值斜率，确定待检测子序列的斜率置信区间半径，并基于多个波动值斜率，对初始异常阈值进行优化，得到目标异常阈值。

其中，置信区间是指由样本统计量所构造的总体参数的估计区间。初始异常阈值为基于历史经验所确定的，用于判定电离层是否发生异常的判定标准。

可选地，针对每一待检测子序列，服务器可以基于待检测子序列对应的多个波动值斜率，构建待检测子序列的斜率置信区间，确定待检测子序列的斜率置信区间半径，并基于多个波动值斜率，对初始异常阈值进行优化，得到待检测子序列的目标异常阈值。进一步的，服务器可以对多个待检测子序列进行遍历，得到每一待检测子序列各自对应的目标异常阈值。

步骤110，当斜率置信区间半径超出目标异常阈值时，判定电离层在待检测子序列对应的多个历元发生异常。

可选地，针对每一待检测子序列，在确定待检测子序列的斜率置信区间半径与目标检测窗口后，服务器可以将待检测子序列的斜率置信区间半径与目标检测窗口进行对比，当斜率置信区间半径超出目标异常阈值时，判定电离层在待检测子序列对应的多个历元发生异常。进一步的，服务器可以对多个待检测子序列进行遍历，以分别探测电离层在各待检测子序列各自对应的多个历元，是否发生异常。

上述电离层异常判定方法中，先获取电离层在每一历元各自的电子波动值，再基于选取的多个历元各自的电子波动值，构建待检测序列，并基于滑动窗口，从待检测序列中提取多个长度相等的待检测子序列，针对每一待检测子序列，获取待检测子序列中的两个相邻历元之间的波动值斜率，得到待检测子序列对应的多个波动值斜率，然后，基于多个波动值斜率，确定待检测子序列的斜率置信区间半径，并基于多个波动值斜率，对初始异常阈值进行优化，得到目标异常阈值，当斜率置信区间半径超出目标异常阈值时，判定电离层在待检测子序列对应的多个历元发生异常。整个过程中，针对每一待检测子序列，根据每一待检测子序列的波动值斜率，分别对初始异常阈值进行优化，能够得到每一待检测子序列各自的目标异常阈值，实现了对目标异常阈值的适应性优化，使得每一待检测子序列均有各自对应的更为准确的异常判定方式，从而能够提高电离层异常的判定准确率。

在其中一个实施例中，基于滑动窗口，从待检测序列中提取多个长度相等的待检测子序列包括：

按照固定步长，控制尺寸固定的滑动窗口在待检测序列上进行滑动，确定每一次滑动之后滑动窗口所覆盖的电子波动值；

基于每一次滑动之后滑动窗口所覆盖的电子波动值，构建多个待检测子序列。

可选地，服务器可以按照固定步长，从待检测序列所对应多个电子波动值的第一个电子波动值开始，控制尺寸固定的滑动窗口在待检测序列上进行滑动，直至滑动窗口覆盖到待检测序列的最后一个电子波动值，并确定每一次滑动之后滑动窗口所覆盖的多个电子波动值，基于每一次滑动之后滑动窗口所覆盖的多个电子波动值，构建每一次滑动之后滑动窗口对应的待检测子序列，得到多个待检测子序列。

示例性地，以包括了n个历元的电子波动值的待检测序列X＝[x

本实施例中，通过滑动窗口从待检测序列中提取多个待检测子序列，以便可以通过对多个待检测子序列逐一进行探测，精准探测电离层在哪一历元发生异常。

在其中一个实施例中，每一待检测子序列中均包括至少三个历元，针对每一待检测子序列，获取待检测子序列中两个相邻历元之间的波动值斜率，得到待检测子序列对应的多个波动值斜率包括：

针对每一待检测子序列中的两个相邻历元，获取相邻历元之间的时间间隔；

基于时间间隔与相邻历元各自的电子波动值，获得相邻历元之间的波动值斜率，得到待检测子序列对应的多个波动值斜率。

可选地，针对每一待检测子序列中的两个相邻历元，服务器可以获取相邻历元之间的时间间隔，并基于相邻历元各自的电子波动值，获得相邻历元之间的电子波动值之差，再基于相邻历元之间的时间间隔与电子波动值之差，获得相邻历元之间的波动值斜率，从而得到待检测子序列对应的多个波动值斜率。

示例性地，以滑动窗口的尺寸为m，每一待检测子序列中均包括m个连续历元各自对应的电子波动值为例进行说明，服务器可以获得m-1个波动值斜率。服务器具体可以通过公式(3)获得相邻历元之间的波动值斜率：

其中，k

本实施例中，通过计算待检测子序列对应的多个波动值斜率，以便可以通过多个波动值斜率，构建斜率置信区间，以供后续基于斜率置信区间的性质，判定电离层是否发生异常。

在其中一个实施例中，基于多个波动值斜率，确定待检测子序列的斜率置信区间半径之前包括：

基于多个波动值斜率，获得待检测子序列的斜率均值与斜率均方差；

基于多个波动值斜率，确定待检测子序列的斜率置信区间半径包括：

基于斜率均值与斜率均方差，确定待检测子序列所对应的斜率置信区间上限与斜率置信区间下限；

基于斜率置信区间上限与斜率置信区间下限，确定待检测子序列对应的斜率置信区间半径。

可选地，针对每一待检测子序列，服务器可以基于待检测子序列所对应的多个波动值斜率，获得待检测子序列的斜率均值与斜率均方差，再基于斜率均值与斜率均方差，确定待检测子序列所对应的斜率置信区间上限与斜率置信区间下限，从而按照置信区间半径的计算公式，基于斜率置信区间上限与斜率置信区间下限，确定待检测子序列对应的斜率置信区间半径。进一步的，服务器可以基于类似的方式，获得多个待检测子序列各自对应的斜率置信区间半径。

示例性地，以尺寸为m的滑动窗口为例进行说明，基于斜率均值与斜率均方差，确定待检测子序列所对应的斜率置信区间上限与斜率置信区间下限的过程，具体可以如公式(4)与公式(5)所示：

其中，μ

以尺寸为m的滑动窗口为例进行说明，基于斜率置信区间上限与斜率置信区间下限，确定待检测子序列对应的斜率置信区间半径的过程，具体可以如公式(6)所示：

其中，R

可选地，针对每一待检测子序列，在基于每一待检测子序列的多个波动值斜率，获得待检测子序列的斜率均值与斜率均方差的过程中，以尺寸为m的滑动窗口为例进行说明，当第L个待检测子序列X

其中，μ

基于公式(8)可知，服务器可以在上一个待检测子序列的斜率均值μ

本实施例中，通过确定待检测子序列的斜率置信区间半径，以便可以基于待检测子序列的斜率置信区间半径，判定电离层是否发生异常。

在其中一个实施例中，基于多个波动值斜率，对初始异常阈值进行优化，得到目标异常阈值包括：

基于经验法，获取初始异常阈值，并基于每一待检测子序列各自对应的多个波动值斜率，获得每一待检测子序列各自对应的斜率均值；

基于每一待检测子序列各自对应的斜率均值，分别对初始异常阈值进行优化，获得每一待检测子序列各自对应的目标异常阈值。

可选地，服务器可以基于经验法，根据历史数据中，用于判断电离层是否发送异常的标准，获取用于判断电离层是否发生异常的初始异常阈值，并基于每一待检测子序列各自对应的多个波动值斜率，获得每一待检测子序列各自对应的多个波动值斜率的均值，即斜率均值，再基于每一待检测子序列各自对应的斜率均值，分别对初始异常阈值进行适应性优化，获得每一待检测子序列各自对应的目标异常阈值。

示例性地，基于每一待检测子序列各自对应的斜率均值，分别对初始异常阈值进行优化的过程，具体可以如公式(9)所示：

其中，H为初始异常阈值，在本实施例中可以取值为0.1，μ

本实施例中，因电离层中的电子等会受季节变化等因素的影响，为避免异常判定标准被局限为初始异常阈值(不够准确)，可以通过每一待检测子序列的斜率均值，分别对初始异常阈值进行适应性优化，得到每一待检测子序列各自的目标异常阈值，从而能够提高电离层异常的探测准确度。

在其中一个实施例中，电离层异常判定方法还包括：

对待检测序列中提取的多个待检测子序列的斜率置信区间半径进行遍历；

当待检测序列中提取的多个待检测子序列的斜率置信区间半径，均未超出目标异常阈值时，判定电离层在待检测序列中的多个历元均正常。

可选地，服务器可以对待检测序列中提取的多个待检测子序列的斜率置信区间半径进行遍历，将每一待检测子序列的斜率置信区间半径与每一待检测子序列各自的目标异常阈值逐一进行对比，当待检测序列中提取的多个待检测子序列的斜率置信区间半径，均未超出目标异常阈值时，判定电离层在待检测序列中的多个历元均正常。

示例性地，当第s个待检测子序列的斜率置信区间半径超出目标异常阈值时，表征第s个待检测子序列的结构出现异常，即电离层在第s个待检测子序列对应的多个历元出现了异常。

示例性地，以尺寸为m的滑动窗口为例进行说明，当第L个待检测子序列X

本实施例中，通过对比每一待检测序列各自的斜率置信区间半径与目标异常阈值，能够达到精准判定电离层异常的效果。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种电离层异常判定方法的流程图，主要流程包括：

获取待检测序列，输入滑动窗口的固定尺寸，通过在待检测序列上滑动滑动窗口，提取多个待检测子序列，针对每一待检测子序列，获取待检测子序列中相邻历元之间的波动值斜率，计算每一待检测子序列各自对应的斜率均值与斜率均方差，基于斜率均值与斜率均方差，计算每一待检测子序列各自对应的斜率置信区间半径，并基于斜率均值，对初始异常阈值进行优化，得到每一待检测子序列各自的目标异常阈值。进一步的，针对每一待检测子序列，通过判断斜率置信区间半径是否超出目标异常阈值，判定电离层是否在待检测子序列对应的多个历元内发生异常。对待检测序列中提取的多个待检测子序列的斜率置信区间半径进行遍历，当待检测序列中提取的多个待检测子序列的斜率置信区间半径，均未超出目标异常阈值时，判定电离层在待检测序列对应的多个历元均正常。

在另一个实施例中，如图3所示，提供了另一种电离层异常判定方法的流程图示意图，主要步骤包括：

步骤302，获取电离层在每一历元各自的电子波动值，基于选取的多个历元各自的电子波动值，构建待检测序列；

步骤304，按照固定步长，控制尺寸固定的滑动窗口在待检测序列上进行滑动，确定每一次滑动之后滑动窗口所覆盖的电子波动值，基于每一次滑动之后滑动窗口所覆盖的电子波动值，构建多个待检测子序列；

步骤306，针对每一待检测子序列中的两个相邻历元，获取相邻历元之间的时间间隔，基于时间间隔与相邻历元各自的电子波动值，获得相邻历元之间的波动值斜率，得到待检测子序列对应的多个波动值斜率；

步骤308，基于多个波动值斜率，获得待检测子序列的斜率均值与斜率均方差；

步骤310，基于斜率均值与斜率均方差，确定待检测子序列所对应的斜率置信区间上限与斜率置信区间下限，基于斜率置信区间上限与斜率置信区间下限，确定待检测子序列对应的斜率置信区间半径；

步骤312，基于经验法，获取初始异常阈值，基于每一待检测子序列各自对应的斜率均值，分别对初始异常阈值进行优化，获得每一待检测子序列各自对应的目标异常阈值；

步骤314，当斜率置信区间半径超出目标异常阈值时，判定电离层在待检测子序列对应的多个历元发生异常；

步骤316，对待检测序列中提取的多个待检测子序列的斜率置信区间半径进行遍历，当待检测序列中提取的多个待检测子序列的斜率置信区间半径，均未超出目标异常阈值时，判定电离层在待检测序列中的多个历元均正常。

应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的电离层异常判定方法的电离层异常判定装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个电离层异常判定装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于电离层异常判定方法的限定，在此不再赘述。

在一个实施例中，如图4所示，提供了一种电离层异常判定装置，包括：待检测序列构建模块402、待检测子序列提取模块404、波动值斜率获得模块406、目标异常阈值获得模块408和异常判定模块410，其中：

待检测序列构建模块402，用于获取电离层在每一历元各自的电子波动值，基于选取的多个历元各自的电子波动值，构建待检测序列；

待检测子序列提取模块404，用于基于滑动窗口，从待检测序列中提取多个长度相等的待检测子序列；

波动值斜率获得模块406，用于针对每一待检测子序列，获取待检测子序列中的两个相邻历元之间的波动值斜率，得到待检测子序列对应的多个波动值斜率；

目标异常阈值获得模块408，用于基于多个波动值斜率，确定待检测子序列的斜率置信区间半径，并基于多个波动值斜率，对初始异常阈值进行优化，得到目标异常阈值；

异常判定模块410，用于当斜率置信区间半径超出目标异常阈值时，判定电离层在待检测子序列对应的多个历元发生异常。

上述电离层异常判定装置中，先获取电离层在每一历元各自的电子波动值，再基于选取的多个历元各自的电子波动值，构建待检测序列，并基于滑动窗口，从待检测序列中提取多个长度相等的待检测子序列，针对每一待检测子序列，获取待检测子序列中的两个相邻历元之间的波动值斜率，得到待检测子序列对应的多个波动值斜率，然后，基于多个波动值斜率，确定待检测子序列的斜率置信区间半径，并基于多个波动值斜率，对初始异常阈值进行优化，得到目标异常阈值，当斜率置信区间半径超出目标异常阈值时，判定电离层在待检测子序列对应的多个历元发生异常。整个过程中，针对每一待检测子序列，根据每一待检测子序列的波动值斜率，分别对初始异常阈值进行优化，能够得到每一待检测子序列各自的目标异常阈值，实现了对目标异常阈值的适应性优化，使得每一待检测子序列均有各自对应的更为准确的异常判定方式，从而能够提高电离层异常的判定准确率。

在其中一个实施例中，待检测子序列提取模块还用于按照固定步长，控制尺寸固定的滑动窗口在待检测序列上进行滑动，确定每一次滑动之后滑动窗口所覆盖的电子波动值，然后，基于每一次滑动之后滑动窗口所覆盖的电子波动值，构建多个待检测子序列。

在其中一个实施例中，每一待检测子序列中均包括至少三个历元，波动值斜率获得模块还用于针对每一待检测子序列中的两个相邻历元，获取相邻历元之间的时间间隔，再基于时间间隔与相邻历元各自的电子波动值，获得相邻历元之间的波动值斜率，得到待检测子序列对应的多个波动值斜率。

在其中一个实施例中，电离层异常判定装置还包括置信区间半径确定模块，置信区间半径确定模块用于基于多个波动值斜率，获得待检测子序列的斜率均值与斜率均方差，再基于斜率均值与斜率均方差，确定待检测子序列所对应的斜率置信区间上限与斜率置信区间下限，然后，基于斜率置信区间上限与斜率置信区间下限，确定待检测子序列对应的斜率置信区间半径。

在其中一个实施例中，目标异常阈值获得模块还用于基于经验法，获取初始异常阈值，并基于每一待检测子序列各自对应的多个波动值斜率，获得每一待检测子序列各自对应的斜率均值，再基于每一待检测子序列各自对应的斜率均值，分别对初始异常阈值进行优化，获得每一待检测子序列各自对应的目标异常阈值。

在其中一个实施例中，电离层异常判定装置中还包括遍历模块，遍历模块用于对待检测序列中提取的多个待检测子序列的斜率置信区间半径进行遍历，当待检测序列中提取的多个待检测子序列的斜率置信区间半径，均未超出目标异常阈值时，判定电离层在待检测序列中的多个历元均正常。

上述电离层异常判定装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口(Input/Output，简称I/O)和通信接口。其中，处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接，通信接口通过输入/输出接口连接到系统总线。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储电离层异常判定数据。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电离层异常判定方法。

本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

需要说明的是，本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据，且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。