[發明專利]基于差分定位的輸電線路多維形變實時監測方法及系統

在審

• 申請號: 201910370917.3
• 申請日: 2019-05-06
• 公開（公告）號: CN110068849A
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 李常勇;周學坤;王常欣;穆曉辰;張沖;馬超;徐金龍;戚鑫;孫曉彤;任紅向;成如如
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司東營供電公司
• 主分類號: G01S19/44
• 分類號: G01S19/44;G01B7/16
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 高博

1.一種基于差分定位的輸電線路多維形變實時監測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、基準站加電測量或者增加測量頻率，利用已知的基準站坐標實時更新自身經緯度信息，實時地將測量的載波相位觀測值、偽距觀測值、基準站坐標以RTCM格式或自定義格式通過4G網絡傳送給后臺服務器；

S2、監測站采集現場收集并處理，同時接收客戶端的命令，以RTCM格式或自定義格式通過4G網絡上傳采集到的現場狀態數據和處理客戶端的命令至后臺服務器；

S3、后臺服務器接收基準站和監測站發送的信息，根據需要進行單系統或多系統聯合解算；

S4、后臺服務器根據基準站所在的三維位置換算為經緯度和海拔高度，得到監測站相對于基準站的位置信息完成實時監測。

2.根據權利要求1所述的基于差分定位的輸電線路多維形變實時監測方法及系統，其特征在于，步驟S1中，基準站內設置的第一北斗差分定位模塊經過第一GNSS天線得到北斗/GPS/GLONASS的衛星信號，在三系統星座的綜合計算下得出基準站的準確定位經緯度信息，再發送至第一主控單元，第一主控單元過濾掉干擾數據并接收第一北斗差分定位模塊傳來的數據，按照協議以及后臺服務器給第一主控單元的上傳頻率，由第一無線通信模塊上傳給后臺服務器。

3.根據權利要求1所述的基于差分定位的輸電線路多維形變實時監測方法及系統，其特征在于，步驟S2中，監測站內設置的第二北斗差分定位模塊經過第二GNSS天線得到北斗/GPS/GLONASS的衛星信號，在三系統星座的綜合計算下得出基準站的準確定位經緯度信息，再發送至第二主控單元，第二主控單元接收第二北斗差分定位模塊發送的數據，按照協議和后臺服務器給第二主控單元的上傳頻率，由第二無線通信模塊將信息上傳給后臺服務器。

4.根據權利要求1所述的基于差分定位的輸電線路多維形變實時監測方法及系統，其特征在于，步驟S3中，聯合結算的具體步驟如下：

S301、構建載波相位觀測方程，載波相位觀測量是接收機測量得到的衛星信號的載波相位與同一測量時刻接收機產生的載波相位的差值，建立雙差觀測模型；

S302、擴展卡爾曼濾波方程，采用EKF將其進行線性化并求解，將每個觀測歷元的基準站和移動站的數據帶入EKF中，解算出RTK定位的浮點解；

S303、在每個測量歷元使用EKF更新未知矢量x后，解出移動站的位置、速度、單差浮點載波相位偏差和歷元時間；通過求出載波相位固定解來提升定位精度和收斂時間；這是一個ILS問題，模型采用LAMBDA算法；最后通過比率檢驗驗證解算結果的正確性。

5.根據權利要求4所述的基于差分定位的輸電線路多維形變實時監測方法及系統，其特征在于，步驟S301中，Li頻率的載波相位和偽距的雙差方程如下：

其中，為載波相位校正項，上下的編號分別為衛星編號(j、k)和測站編號(r、b)，下同；為L_i載波相位測量值，為L_i偽距觀測值；為衛星到接收機額額幾何距離；λ_i為L_i載波波長；ε_P為接收機偽距觀測值誤差；為L_i載波相位偏差右上角是衛星標識；ε_Φ為：為接收機載波相位觀測值誤差；

載波相位校正項如下：

其中，t₀為初始時間，φ_r,i(t)為Li頻率接收機本地相位，為Li頻率導航信號的相位，為L_i載波相位整數模糊度，f_i為L_i載波頻率，為L_i接收機本振的初始相位，為L_i在t₀時刻發射的導航信號L_i初始相位，c為光速，λ_i為L_i載波波長。