[發(fā)明專利]一種基于北斗系統(tǒng)的雪層厚度測量方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010115098.0
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111273330A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王奉帥;張望池;徐如;付海軍;王華青;楊煒;梁亮;趙中陽
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所
• 主分類號: G01S19/44
• 分類號: G01S19/44;G01S19/32;G01S19/42;G01B7/06
• 代理公司: 河北東尚律師事務(wù)所 13124
• 代理人: 王文慶

本發(fā)明涉及一種基于北斗系統(tǒng)的雪層厚度測量方法及裝置，屬于導(dǎo)航定位技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明方法包括架設(shè)RNSS天線，記錄地面到RNSS天線的垂直高度；將RNSS天線的正面朝向天空，接收RNSS導(dǎo)航信號；解算RNSS天線的空間直角坐標(biāo)并轉(zhuǎn)換為大地坐標(biāo)；將RNSS天線的正面朝向地面，接收地面反射的RNSS導(dǎo)航信號，解算此時RNSS天線的空間直角坐標(biāo)，并轉(zhuǎn)換為大地坐標(biāo)；計算雪層厚度等步驟。本發(fā)明充分利用了衛(wèi)星導(dǎo)航信號的多徑影響，可應(yīng)用于極寒、高原等條件艱苦地帶，為水文測量提供了科學(xué)有力的數(shù)據(jù)支撐。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于導(dǎo)航定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于北斗系統(tǒng)的雪層厚度測量方法及裝置。

背景技術(shù)

二代北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國著眼于國家安全和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要，自主建設(shè)、獨立運行的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是為亞太地區(qū)用戶提供全天候、全天時、高精度定位、導(dǎo)航、授時和短報文服務(wù)的空間基礎(chǔ)設(shè)施。

隨著北斗系統(tǒng)建設(shè)和服務(wù)能力的發(fā)展，相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用到了交通運輸、大地測量、水文監(jiān)測、應(yīng)急搜救等諸多領(lǐng)域，帶動了中國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展。

眾所周知，衛(wèi)星導(dǎo)航信號的多徑效應(yīng)嚴(yán)重影響到了定位和授時精度，但是，信號反射的多徑效應(yīng)在泥土濕度分析、雪層厚度測量以及植被生長監(jiān)測領(lǐng)域卻得到了廣泛的研究和應(yīng)用。

積雪儲藏了大量的水，積雪融化的快慢對水文科學(xué)家和氣候?qū)W家提供了重要信息，但是高山或者高原上的雪層厚度測量起來困難，無法實時掌握當(dāng)?shù)氐膬λ亢蜌夂蛐畔ⅰ?/p>

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述存在的問題，本發(fā)明提出了一種基于北斗系統(tǒng)的雪層厚度測量方法及裝置，本發(fā)明不受地理條件限制，可利用北斗系統(tǒng)實時測量雪層厚度，便于為水文科學(xué)家和氣候?qū)W家提供重要信息。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種基于北斗系統(tǒng)的雪層厚度測量方法，其包括以下步驟：

步驟1，架設(shè)RNSS天線，記錄地面到RNSS天線的垂直高度h；

步驟2，將RNSS天線的正面朝向天空，接收來自北斗二代導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)的RNSS導(dǎo)航信號，得到RNSS天線與北斗二代導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)每顆衛(wèi)星的偽距測量值ρ_i和載波相位

步驟3，解調(diào)北斗二代導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)的導(dǎo)航電文，得到每顆衛(wèi)星的星歷以及廣域差分信息，消除衛(wèi)星鐘差、衛(wèi)星位置誤差、電離層誤差、對流層誤差后，采用精密單點定位算法，解算出RNSS天線的空間直角坐標(biāo)；

步驟4，將步驟3求得的空間直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為大地坐標(biāo)(B₁,L₁,H₁)；

步驟5，將RNSS天線的正面朝向地面，接收地面反射的RNSS導(dǎo)航信號，然后采用精密單點定位算法，解算得到此時的RNSS天線的空間直角坐標(biāo),

步驟6，將步驟5求得的空間直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為大地坐標(biāo)(B₂,L₂,H₂)；

步驟7，計算雪層厚度d：

進(jìn)一步的，所述步驟3、步驟5中精密單點定位算法的方程為：