[發(fā)明專利]一種移動(dòng)式氣象測(cè)量方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010910337.1
• 申請(qǐng)日: 2020-09-02
• 公開（公告）號(hào): CN112363249A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張斌;謝卓峰;劉湘;武云發(fā);陳鄭淦哲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01W1/02
• 分類號(hào): G01W1/02;G01S19/47;G01C21/16
• 代理公司: 廣東廣信君達(dá)律師事務(wù)所 44329
• 代理人: 張生梅

本發(fā)明提供一種移動(dòng)式氣象測(cè)量方法及其裝置，包括：通過移動(dòng)的氣象測(cè)量裝置進(jìn)行氣象采集，當(dāng)：所述氣象測(cè)量裝置水平靜止時(shí)，對(duì)于在水平面上任意方向擺放的超聲波風(fēng)速風(fēng)向傳感器，通過所述氣象測(cè)量裝置上的慣性元件進(jìn)行校正，獲得此時(shí)的氣象數(shù)據(jù)；所述氣象測(cè)量裝置處于運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)GPS信號(hào)獲得所述氣象測(cè)量裝置的速度、位置信息；再，根據(jù)所述氣象測(cè)量裝置上的慣性元件進(jìn)行校正，獲得校正后的氣象數(shù)據(jù)；最后，將所述氣象測(cè)量裝置的速度、位置信息與所述校正后的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)合，得到獲得此時(shí)的氣象數(shù)據(jù)。本發(fā)明能夠在GPS信號(hào)丟失或者信號(hào)不良時(shí)，提供準(zhǔn)確的氣象信息，提高測(cè)量精度和裝置的應(yīng)用范圍。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種移動(dòng)式氣象測(cè)量方法及其裝置，特別涉及一種基于組合導(dǎo)航的移動(dòng)式超聲波風(fēng)速風(fēng)向測(cè)量方法及其裝置。

背景技術(shù)

目前，由于電力系統(tǒng)中的高壓輸電架空線路分布范圍廣，現(xiàn)有靜態(tài)氣象裝置和僅有GPS作為速度測(cè)量的移動(dòng)氣象裝置無法滿足對(duì)輸電線路周圍環(huán)境氣象的覆蓋性采集工作，且現(xiàn)有手段的數(shù)據(jù)采集工作量大，無法滿足對(duì)于分布廣泛的高壓輸電線路環(huán)境氣象的快速、精確采集需求。

采用基于慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)(GPS)的組合導(dǎo)航則可以應(yīng)對(duì)在輸電線路巡線時(shí)，由于外界信號(hào)丟失無法給測(cè)量裝置提供完整的位置、速度信息的情況，同時(shí)提高對(duì)于位置、速度的測(cè)量精度。結(jié)合超聲波風(fēng)速風(fēng)向儀和其他氣象傳感器完成移動(dòng)采集氣象數(shù)據(jù)的任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中，移動(dòng)氣象數(shù)據(jù)采集中風(fēng)速、風(fēng)向精度不高，同時(shí)應(yīng)用范圍小的缺點(diǎn)與不足，提供一種移動(dòng)式氣象測(cè)量方法及其裝置，能夠在移動(dòng)環(huán)境下，以及GPS信號(hào)丟失或者信號(hào)不良時(shí)，提供準(zhǔn)確的氣象信息，以及裝置速度、位置信息，提高測(cè)量精度和裝置的應(yīng)用范圍。可應(yīng)用范圍包括電網(wǎng)線路巡檢、移動(dòng)測(cè)繪、野外作業(yè)等移動(dòng)環(huán)境下的環(huán)境位置及精確氣象測(cè)量工作。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種移動(dòng)式氣象測(cè)量方法，包括：

通過移動(dòng)的氣象測(cè)量裝置進(jìn)行氣象采集，當(dāng)：

所述氣象測(cè)量裝置水平靜止時(shí)，對(duì)于在水平面上任意方向擺放的超聲波風(fēng)速風(fēng)向傳感器，通過所述氣象測(cè)量裝置上的慣性元件進(jìn)行校正，獲得此時(shí)的氣象數(shù)據(jù)；

所述氣象測(cè)量裝置處于運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)GPS信號(hào)獲得所述氣象測(cè)量裝置的速度、位置信息；再，根據(jù)所述氣象測(cè)量裝置上的慣性元件進(jìn)行校正，獲得校正后的氣象數(shù)據(jù)；最后，將所述氣象測(cè)量裝置的速度、位置信息與所述校正后的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)合，得到獲得此時(shí)的氣象數(shù)據(jù)。

所述“氣象測(cè)量裝置處于運(yùn)動(dòng)時(shí)”：

若GPS信號(hào)弱，根據(jù)所述氣象測(cè)量裝置上的慣性元件得到所述氣象測(cè)量裝置的運(yùn)動(dòng)信息；再，根據(jù)所述氣象測(cè)量裝置上的慣性元件進(jìn)行校正，獲得校正后的氣象數(shù)據(jù)，以獲得此時(shí)的氣象數(shù)據(jù)；

具體包括以下步驟：

θ_靜＝θ_測(cè)+θ_裝置-kπ當(dāng)θ_測(cè)+θ_裝置＜360°時(shí)k＝0，θ_測(cè)+θ_裝置≥360°時(shí)k＝2

θ＝θ_裝置-θ_靜

θ_實(shí)＝θ_裝置+k*arccos((V_測(cè)*cosθ-V_慣導(dǎo))÷V_實(shí))-k₁π

當(dāng)V_測(cè)*cosθ-V_組合＜0時(shí)，k＝1；當(dāng)V_測(cè)*cosθ-V_組合＞0時(shí)，k＝-1；