[發明專利]一種探地雷達與差分GPS時間同步方法及系統

有效

• 申請號: 201710630033.8
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN107315173B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 張迪;劉紹堂;王果;蔣瑞波;謝瑞
• 申請（專利權）人: 河南工程學院
• 主分類號: G01S13/88
• 分類號: G01S13/88;G04R20/02
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 張紹琳;栗改

1.一種探地雷達與差分GPS時間同步的方法，其特征在于，其步驟如下：

步驟一：選擇比較開闊的位置架設基站GPS，將流動站的GPS天線固定在探地雷達天線的正上方，組成一體化的數據采集系統，且使流動站GPS天線和探地雷達天線處于同一平面上；

步驟二：探地雷達數據采集過程中，利用高精度的測距輪在行進過程中產生的脈沖上沿或下沿同時觸發流動站GPS主機的I/O接口和探地雷達主機，實現探地雷達數據和GPS空間位置信息的同時測量，并獲得每個脈沖觸發時刻的GPS時間；

步驟三：基準站GPS數據與流動站GPS數據進行事后差分處理，獲得流動站GPS精確位置信息；結合GPS時間建立每個脈沖觸發信號與流動站GPS精確位置信息對應關系，生成時間同步文件；

步驟四：根據探地雷達數據采集的道間距和測距輪的精度，建立探地雷達圖像上道數據與GPS位置信息之間的精確匹配，從而實現探地雷達數據采集過程中位置信息的同步獲取。

2.根據權利要求1所述的探地雷達與差分GPS時間同步的方法，其特征在于，所述步驟三中基準站GPS數據與流動站GPS數據進行差分的方法為：衛星在t時刻的瞬時坐標為(X_k,Y_k,Z_k)，基準站GPS的坐標為(X_r,Y_r,Z_r)，利用基準站改正后偽距計算的流動站坐標為：

其中，R_kp為流動站到衛星之間距離，(X_p,Y_p,Z_p)為流動站待定坐標，δt_p為流動站GPS接收機的待定種差；X_p、Y_p、Z_p分別為流動站的橫坐標、縱坐標和高程，c為光速，v表示觀測值改正數；

所述生成時間同步文件的方法是：設測距輪脈沖進入GPS主機T時刻GPS時間信息為T_O(t_oi)，差分處理后與之對應的GPS時間信息為T_D(t_Di,x_Di,y_Di,z_Di)，t_oi表示T時刻外部脈沖進入GPS接收機后記錄的GPS時間，t_Di,x_Di,y_Di,z_Di分別表示差分處理后T時刻的GPS時間，T時刻GPS流動站天線的橫坐標、縱坐標和高程；

若t_oi＝t_Di，將t_Di這一時刻對應的坐標(x_Di,y_Di,z_Di)賦給t_oi，即T_O(t_Oi,x_Di,y_Di,z_Di)，這樣測距輪發出的每個脈沖都具有相對應的空間位置信息；按照此方法獲取所有測距輪觸發脈沖的空間位置，生成時間同步文件。