[發明專利]一種用于測量海面高的GNSS浮標

有效

• 申請號: 202010385903.1
• 申請日: 2020-05-09
• 公開（公告）號: CN111409774B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 閆龍浩;朱建華;張曉旭;翟萬林;黃驍麒;周文清;史健;張倩;王江鵬
• 申請（專利權）人: 國家海洋技術中心
• 主分類號: B63B22/00
• 分類號: B63B22/00;G01C13/00;G01F23/296;G01F23/284
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 杜陽陽

本發明公開了一種用于測量海面高的GNSS浮標。該GNSS浮標包括：浮標浮體、浮標天線以及超聲波液位計，浮標浮體中開設有至少兩個貫穿浮標浮體上下表面的儀器井，超聲波液位計安裝于儀器井內部的下端，且超聲波液位計的超聲波換能器朝向儀器井上方的井口；其中，兩個儀器井的軸線與天線的中軸線在同一平面內，兩個儀器井中的超聲波液位計的測量零點與浮標浮體上平面的高度差相同，且超聲波液位計的零點與浮標的最大吃水位置的高差小于超聲波液位計的量程；儀器井為豎直井，超聲波換能器的超聲波發射方向與儀器井的長度方向平行。本發明提供的GNSS浮標考慮了吃水線動態變化的問題，提高了測量的精度。

技術領域

本發明涉及海面高測量領域，特別是涉及一種用于測量海面高的GNSS浮標。

背景技術

GNSS浮標測量水面高度的基本過程為：將GNSS浮標布放在測區水域，靜態GNSS基站布設在岸邊，分別采集GNSS衛星數據，利用岸基GNSS基站對GNSS浮標進行載波相位差分動態后處理，得到浮標天線大地高，最后根據浮標天線高獲取水面大地高。但是，在風、浪、海流等的影響下，浮標布放后會在水體中不斷發生傾斜并隨波浪上下運動，在動態運動情況下，浮標的平均吃水線與在靜態情況下的吃水線并不一致(浮標體積越大，這一現象就越明顯)，也就是說隨著風、浪、流的變化，吃水線也在發生改變。而現有技術中測量海面高的浮標均是基于吃水線不變的情況進行的測量，并沒有考慮吃水線時刻在發生著變化這一問題，這使測量存在著誤差。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于測量海面高的GNSS浮標，該GNSS浮標考慮了吃水線動態變化的問題，提高了測量的精度。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種用于測量海面高的GNSS浮標，包括：浮標浮體、浮標天線以及超聲波液位計，所述浮標浮體中開設有至少兩個貫穿所述浮標浮體上下表面的儀器井，所述超聲波液位計安裝于所述儀器井內部的下端，且所述超聲波液位計的超聲波換能器朝向所述儀器井上方的井口；其中，兩個所述儀器井的軸線與所述天線的中軸線在同一平面內，兩個所述儀器井中的超聲波液位計的測量零點與所述浮標浮體上平面的高度差相同，且所述超聲波液位計的零點與浮標的最大吃水位置的高差小于所述超聲波液位計的量程；所述儀器井為豎直井，所述超聲波換能器的超聲波發射方向與所述儀器井的長度方向平行。

可選的，軸線與所述天線的中軸線在同一平面內的兩個儀器井關于所述天線的中軸線對稱。

可選的，所述浮標浮體的中軸線與所述天線的中軸線重合。

可選的，所述GNSS浮標還包括：姿態傳感器，用于檢測GNSS浮標的傾斜角度。

可選的，所述浮標浮體的中心位置開設有儀器艙，所述姿態傳感器安裝于所述儀器艙橫截面的中心位置。

可選的，所述儀器艙為圓柱形儀器艙。

可選的，所述超聲波液位計安裝于所述儀器井下端橫截面的中心位置。

本發明還提供了另一種用于測量海面高的GNSS浮標，包括：浮標浮體、浮標天線、超聲波液位計以及姿態傳感器，所述浮標浮體中開設有貫穿所述浮標浮體上下表面的儀器井，所述超聲波液位計安裝于所述儀器井內部的下端，且所述超聲波液位計的超聲波換能器朝向所述儀器井上方的井口；所述姿態傳感器用于檢測GNSS浮標的傾斜角度；其中，所述超聲波液位計的零點與浮標的最大吃水位置的高差小于所述超聲波液位計的量程，所述儀器井為豎直井，所述超聲波換能器的超聲波發射方向與所述儀器井的長度方向平行。

可選的，所述浮標浮體的中心位置開設有儀器艙，所述姿態傳感器安裝于所述儀器艙橫截面的中心位置。

可選的，所述超聲波液位計安裝于所述儀器井下端橫截面的中心位置。