[實用新型]衛星定位與測距中對流層模型修正用氣象參數測量儀

無效

• 申請號: 200920083510.4
• 申請日: 2009-01-20
• 公開（公告）號: CN201344976Y
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發明（設計）人: 楊博雄
• 申請（專利權）人: 楊博雄
• 主分類號: G01W1/02
• 分類號: G01W1/02
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所
• 代理人: 黃瑞棠

技術領域

本實用新型涉及一種氣象參數測量儀，尤其涉及一種衛星定位與測距中對流層模型修正用氣象參數測量儀。

背景技術

對流層延遲誤差是GNSS(全球衛星導航定位系統)、人衛激光測距系統等測量系統中主要的誤差來源之一，是影響其測量精度的一個重要的外部環境因素。對流層位于高度大約40公里以下的大氣底層。對流層延遲由流體靜力學分量與濕分量兩部分組成。與電離層延遲相比，消除對流層延遲要更加復雜。目前，對流層延遲的研究方法主要有射線軌跡法、延遲參數估計法和模型修正法等。模型修正法為當前使用最廣泛的對流層延遲改正方法，它是根據一些代表性的氣象資料，用解析的方法，以地表面的氣象參數近似反映天頂方向上的氣象時空變化，總結出對流層天頂延遲的模型。對流層改正模型在確定氣象元素的時候需要能同時提供干溫、濕溫(指相對濕度)以及大氣壓力三個氣象參數。

對流層延遲主要與氣候、氣壓、溫度、濕度和衛星高度角有關，在模型改正法的實際應用中，對流層延遲改正模型的不完善將降低觀測量的精度。如在中國地殼運動觀測網絡中，GPS/GNSS地面接收機對大氣模型進行修正的時候，就同時需要連續的溫度(℃)、濕度(％)和氣壓(hPa)三個氣象參數的信息，進而用觀測結果對理論值進行檢驗，驗證經過三個氣象參數修正后的對流層模型是否能提高地面接收機的觀測精度。一般的GPS/GNSS地面接收機在測量的時候會發出指令要求外部按照一定的數據通訊格式實時提供或者自動提供溫度、濕度、氣壓等氣象參數數據，因此要求氣象測量裝置不僅能隨時采集GPS/GNSS地面接收機所處測量環境中的溫度、濕度、氣壓等多個氣象參數，而且能自動提供，或者在系統需要的時候隨時提供溫度、濕度、氣壓等多個氣象參數，并能提供存儲功能、時間信息以及實現連續采集、間隔采集、定時采集等功能。

發明內容

本實用新型的目的就在于克服現有技術存在缺點和不足，提供一種衛星定位與測距中對流層模型修正用氣象參數測量儀(簡稱測量儀)。

本實用新型的目的是這樣實現的：

1、技術路線

①采用高精度的溫度、濕度、壓力傳感器，并進行放大和集聯，實現對大氣干溫、濕溫、氣壓等的集成智能化測量。

②采取精密測量集成方案和抗干擾設計，使測量儀性能穩定可靠、觀測精度高。

③數據采用壓縮格式，使測量儀存儲容量大，通信速度快，數據不易丟失；采用行業標準，便于推廣應用。

④自動數據采集和傳輸，提供與多種測量設備的對接協議，使操作簡便、容易維護。

⑤提供一種功耗低、供電時間長、防雷性能好的直流穩壓電源。

2、具體技術方案

本實用新型包括氣象參數測項變送器、雨量計輸入接口、數據采集控制器、鍵盤接口、串行通信接口、時間接口、液晶顯示、電子存儲器和供電電源；

氣象參數測項變送器和雨量計輸入接口分別和數據采集控制器連接，實現氣象參數集成采集；

數據采集控制器分別與鍵盤接口、串行接口、時間接口、液晶顯示和電子存儲器連接，實現對氣象參數的控制測量及智能傳輸；

供電電源與數據采集控制器相連，提供儀器工作精密安全電源。

本實用新型的工作原理是：

氣象參數測項變送器將大氣溫度、濕度以及氣壓的物理量轉換成模擬電壓信號，對模擬電壓信號進行放大和濾波；單片計算機在日常處理程序的控制下，定時(如每分鐘)選通多路開關，送至模數轉換器，將模擬電壓信號變換為數字信號，又經單片計算機接收處理(包括軟件濾波、數據壓縮、格式轉換等)分別送至液晶顯示進行顯示和電子存儲器進行存儲；再經串行接口，實現實時遠程通信，將數據傳送至GNSS地面接收機、人衛激光測距儀等測量儀器和設備中。

本實用新型具有下列優點和積極效果：

1、本實用新型提供了一種專門針對衛星應用系統(如GNSS、GPS、人衛激光測距系統等)，地面接收單元可以同時自動獲取所處環境的溫度、濕度、氣壓以及雨量等多種氣象參數信息，從而可以利用模型修正法解決對流層延遲所帶來的誤差。

2、各測項采用模塊結構，測量儀為一體化集成智能化設計，抗干擾設計，性能穩定可靠，便于維護，較分散測量有重大創新；

3、觀測精度高，可以滿足不同GNSS、GPS地面接收設備、人衛激光測距設備等對氣象數據的要求；

4、采用數據壓縮技術，節省了存儲空間和通信時間，擴展內存觀測數據存放的時間提高到半年以上；

5、提供各種串口通信協議，可實現數據的自動上傳和獲取。