[發明專利]一種氣壓數據采集模塊及差分氣壓測高系統和方法

有效

• 申請號: 201710844479.0
• 申請日: 2017-09-18
• 公開（公告）號: CN107560598B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 胡正群;張麗榮;馬冠一;張杰;呂昌;施滸立;艾國祥;裴軍;張志富
• 申請（專利權）人: 中國科學院國家天文臺
• 主分類號: G01C5/06
• 分類號: G01C5/06;H04L29/08;H04W4/38
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種氣壓數據采集模塊，包括：

氣壓傳感器，用于測量氣壓數據；

微處理器，連接氣壓傳感器，用于對氣壓傳感器進行控制，從氣壓傳感器中獲得氣壓數據；

數據異常報警單元，連接微處理器，用于判斷氣壓數據是否異常，并在氣壓數據出現異常時發出報警信息；

通信接口單元，連接微處理器，包括信道數據交互通信接口，用于實現微處理器與信道單元的交互通信；

其中，氣壓數據采集模塊還包括封裝盒，用于將氣壓數據采集模塊進行封裝，封裝盒上開有進氣孔和出氣孔，氣壓傳感器上采壓小孔的方向為封裝盒上的進氣孔方向為封裝盒上的出氣孔方向為和三個方向兩兩互為正交；

數據異常包括測量數據超過測量范圍、數據突變超過設置的閥值。

2.根據權利要求1所述的氣壓數據采集模塊，其中，還包括：

存儲單元，連接微處理器，用于存儲氣壓數據；和/或

數據顯示單元，連接微處理器，用于顯示氣壓數據；和/或

時頻單元，連接微處理器，用于為氣壓數據采集模塊提供時間和頻率的基準；和/或

模塊供電單元，連接微處理器，用于為氣壓數據采集模塊供電，模塊供電單元與氣壓傳感器位于電路板的兩側。

3.根據權利要求1所述的氣壓數據采集模塊，其中，所述氣壓數據采集模塊安裝于基站，氣壓傳感器的分辨率為Δp，數據異常報警單元的閥值設置為n*Δp，(n＝1，2，3，4…)；

采壓小孔方向垂直于地面，以保證方向和方向與地球表面相切。

4.根據權利要求1所述的氣壓數據采集模塊，其中，所述氣壓數據采集模塊安裝于終端；

氣壓傳感器的分辨率為Δp，數據異常報警單元的閥值設置為為終端在垂直方向上的量化運動速度υ為終端在垂直方向上的運動速度。

5.一種差分氣壓測高系統，包括安裝于基站的第一氣壓數據采集模塊、安裝于終端的第二氣壓數據采集模塊、信道單元和神經網絡修正模塊；其中，第一氣壓數據采集模塊采用如權利要求1至3中任一項所述的氣壓數據采集模塊，第二氣壓數據采集模塊采用權利要求1至2、4中任一項所述的氣壓數據采集模塊；

第一氣壓數據采集模塊用于采集基站處氣壓數據，并通過信道單元將基站處氣壓數據傳輸至第二氣壓數據采集模塊；

第二氣壓數據采集模塊用于采集終端處氣壓數據，并利用基站氣壓數據和終端處氣壓數據進行高程差分修正模型解算；

神經網絡修正模塊利用神經網絡模型對基站處氣壓數據和終端處氣壓數據進行精度修正。

6.根據權利要求5所述的差分氣壓測高系統，其中，還包括一致性校正模塊，用于將基站處氣壓數據采集模塊和終端處氣壓數據采集模塊在同一高度和同一時間的氣壓數據進行一致性校正。

7.根據權利要求5所述的差分氣壓測高系統，其中，所述信道單元包括基站收發信道單元和終端收發信道單元；

所述終端收發信道單元連接第二氣壓數據采集模塊的信道數據交互通信接口，用于將第二氣壓數據采集模塊的指令幀發送至基站收發信道單元，接收基站收發信道單元發送的氣壓數據并傳輸至第二氣壓數據采集模塊；

所述基站收發信道單元連接第一氣壓數據采集模塊的信道數據交互通信接口，用于接收終端收發信道單元發送的指令幀并傳輸至第一氣壓數據采集模塊，將第一氣壓數據采集模塊發送的基站處氣壓數據發送至終端收發信道單元。

8.根據權利要求7所述的差分氣壓測高系統，其中，

所述神經網絡修正模塊設置于基站處，并與第一氣壓數據采集模塊和基站收發信道單元連接；

第一氣壓數據采集模塊將采集的基站處氣壓數據傳輸至神經網絡修正模塊進行修正，修正后的基站處氣壓數據返回第一氣壓數據采集模塊；

第二氣壓數據采集模塊通過終端收發信道單元和基站收發信道單元將終端處氣壓數據傳輸至神經網絡修正模塊，修正后的終端處氣壓數據再通過基站收發信道單元和終端收發信道單元返回第二氣壓數據采集模塊。