[發明專利]一種基于虛擬參考站的GNSS地災形變監測系統及方法

在審

• 申請號: 202011066720.X
• 申請日: 2020-10-02
• 公開（公告）號: CN112146558A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 許超鈐;孔建;王鑫哲;李啟智
• 申請（專利權）人: 武漢星辰北斗科技有限公司
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16;G01S19/37
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 胡琦旖

本發明屬于地災形變監測技術領域，公開了一種基于虛擬參考站的GNSS地災形變監測系統及方法，通過監測站采集GNSS觀測信息、傳感器觀測信息，并實時傳輸至數據中心；數據中心對傳感器觀測信息進行處理，得到短期位移解算結果；數據中心利用衛星跟蹤站生成虛擬參考站，利用虛擬參考站技術對GNSS觀測信息進行處理，得到GNSS解算結果；數據中心結合短期位移解算結果、GNSS解算結果，得到監測信息。本發明解決了現有技術中GNSS地災形變監測在極端條件下監測效果較差的問題，達到了可以剔除誤警，提升監測精度的技術效果。

技術領域

本發明涉及地災形變監測技術領域，尤其涉及一種基于虛擬參考站的GNSS地災形變監測系統及方法。

背景技術

公路、鐵路、橋梁等線路設施在施工階段和后續的運營階段需要高精度高可靠性的測量工作來維持日常的監測、維護等工作。尤其對于危險的變形體，軟基等部分，滑坡將造成巨大的生命財產損失。為保證作業安全，也為保證運營安全，當前使用GNSS技術作為地災形變監測的手段，也有與其他手段相結合互為補充。但復雜的技術，不同的廠家使得融合系統存在基準不統一、通信問題、系統魯棒性差等問題。此外，正常情況下數據解算穩定，可以反應變形體真實變化，而當極端情況出現時，包括幾何條件差(長基線)、惡劣天氣(暴雨、臺風、電離層磁暴等)，容易引起GNSS解算異常、出現誤警。

發明內容

本發明通過提供一種基于虛擬參考站的GNSS地災形變監測系統及方法，解決了現有技術中GNSS地災形變監測在極端條件下監測效果較差的問題。

本發明提供一種基于虛擬參考站的GNSS地災形變監測系統，包括：監測站、衛星跟蹤站、數據中心；

所述監測站用于采集GNSS觀測信息、傳感器觀測信息；

所述數據中心用于實時接收所述GNSS觀測信息、所述傳感器觀測信息；用于對所述傳感器觀測信息進行處理，得到短期位移解算結果；用于利用所述衛星跟蹤站生成虛擬參考站，利用虛擬參考站技術對所述GNSS觀測信息進行處理，得到GNSS解算結果；用于結合所述短期位移解算結果、所述GNSS解算結果，得到監測信息。

優選的，所述監測站包括：融合加速度計的GNSS接收機、GNSS天線、電源；

所述融合加速度計的GNSS接收機分別與所述GNSS天線、所述電源連接；所述融合加速度計的GNSS接收機與所述數據中心通訊連接；所述融合加速度計的GNSS接收機布設在變形體上。

優選的，所述融合加速度計的GNSS接收機包括：加速度計傳感器、GNSS導航模塊。

優選的，所述融合加速度計的GNSS接收機還包括：陀螺儀傳感器。

優選的，所述融合加速度計的GNSS接收機還包括：CPU芯片、通信模塊、數據接口模塊。

優選的，所述數據中心還用于根據所述監測信息、預設條件信息得到報警信息。

另一方面，利用上述的基于虛擬參考站的GNSS地災形變監測系統，本發明還提供一種基于虛擬參考站的GNSS地災形變監測系統，方法包括以下步驟：

步驟1、通過監測站采集GNSS觀測信息、傳感器觀測信息，并實時傳輸至數據中心；

步驟2、數據中心對所述傳感器觀測信息進行處理，得到短期位移解算結果；數據中心利用衛星跟蹤站生成虛擬參考站，利用虛擬參考站技術對所述GNSS觀測信息進行處理，得到GNSS解算結果；

步驟3、數據中心結合所述短期位移解算結果、所述GNSS解算結果，得到監測信息。

優選的，所述基于虛擬參考站的GNSS地災形變監測方法還包括：

步驟4、數據中心結合所述監測信息、預設條件信息得到報警信息；