[發(fā)明專利]MEMS觸發(fā)輔助GNSS數(shù)據(jù)處理軟件形變監(jiān)測臨災預警方法

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• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN114383494A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設計）人: 顏芳;董建勛;張新偉;肖海龍;王建西
• 申請（專利權）人: 航天科工慣性技術有限公司
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16;G01B7/004;G01S19/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開一種MEMS觸發(fā)輔助GNSS數(shù)據(jù)處理軟件進行形變監(jiān)測臨災預警的方法，觀測站GNSS接收機包括MEMS芯片，所述MEMS芯片用于監(jiān)測變形監(jiān)測體的三個方向加速度數(shù)據(jù)；當觀測站GNSS接收機中的MEMS傳感器監(jiān)測的加速度值超過設定的閾值時，觀測站GNSS接收機將現(xiàn)場接收機的形變趨勢快速傳遞給GNSS數(shù)據(jù)處理軟件，GNSS數(shù)據(jù)處理軟件除保留當前已經(jīng)設置的靜態(tài)解算模式外，自動地開啟快速解算模式，并修改解算方式、解算周期和解算時長的參數(shù)。該方法可以實現(xiàn)臨災預警的同時仍能保持高精度的趨勢監(jiān)測，且不需人工干預，完全根據(jù)現(xiàn)場需求進行配置。

技術領域

本發(fā)明涉及形變監(jiān)測技術領域，尤其涉及一種利用MEMS觸發(fā)輔助GNSS數(shù)據(jù)處理軟件進行形變監(jiān)測臨災預警的方法。

背景技術

近年來，由山體滑坡、大壩變形、橋梁倒塌等造成的人員喪亡有增多的趨勢，相關部門越來越重視地表形變的臨災預警與趨勢監(jiān)測。目前全球衛(wèi)星導航技術(GNSS)具有成本低、無需通視、定位精度高的特點，已經(jīng)成為地表形變的主流監(jiān)測手段。而現(xiàn)有技術中的GNSS接收機大多采用上報原始衛(wèi)星數(shù)據(jù)的方式，GNSS數(shù)據(jù)處理軟件則按照設定的靜態(tài)或者動態(tài)引擎、解算周期、解算時長對收到的GNSS原始衛(wèi)星數(shù)據(jù)進行解算，并將解算結果上報給監(jiān)控中心平臺進行展示。該技術存在以下缺陷：1)采用單一靜態(tài)解算方式，解算精度高，但實時性差；2)采用單一RTK動態(tài)解算的方式，實時性高，但精度低，功耗大。3)以上兩種靜態(tài)或者動態(tài)的方式不能自適應調(diào)整，需要人為更改GNSS數(shù)據(jù)處理軟件的解算引擎，不適合滑坡等形變突變場合。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種利用MEMS觸發(fā)輔助GNSS數(shù)據(jù)處理軟件進行形變監(jiān)測臨災預警的方法，不僅解決了臨災預警下地表形變的快速監(jiān)測問題，而且能按照原有的趨勢監(jiān)測對站點進行高精度的解算。

本發(fā)明技術方案：

MEMS觸發(fā)輔助GNSS數(shù)據(jù)處理軟件形變監(jiān)測臨災預警方法，基準站GNSS接收機放置在地表穩(wěn)定的區(qū)域；觀測站GNSS接收機放置在變形監(jiān)測體上，用于將形變趨勢傳遞給GNSS數(shù)據(jù)處理軟件，GNSS數(shù)據(jù)處理軟件按照設定的靜態(tài)解算模式、解算周期、解算時長對收到的GNSS原始衛(wèi)星數(shù)據(jù)進行解算，并將解算結果上報給監(jiān)控中心平臺進行展示。

觀測站GNSS接收機包括MEMS芯片，所述MEMS芯片用于監(jiān)測變形監(jiān)測體的三個方向加速度數(shù)據(jù)；

當觀測站GNSS接收機中的MEMS傳感器監(jiān)測的加速度值超過設定的閾值時，觀測站GNSS接收機將現(xiàn)場接收機的形變趨勢快速傳遞給GNSS數(shù)據(jù)處理軟件，GNSS數(shù)據(jù)處理軟件除保留當前已經(jīng)設置的靜態(tài)解算模式外，自動地開啟快速解算模式，并修改解算方式、解算周期和解算時長的參數(shù)。

進一步地，GNSS接收機的上電初始化配置如下：

觀測站GNSS接收機完成通信參數(shù)、板卡的原始觀測數(shù)據(jù)和星歷數(shù)據(jù)的周期，MEMS三個方向的加速度閾值的初始化配置；

基準站GNSS接收機完成通信參數(shù)、板卡的原始觀測數(shù)據(jù)和星歷數(shù)據(jù)的周期的初始化配置。

進一步地，觀測站GNSS接收機的通信流程如下：

觀測站GNSS接收機、基準站GNSS接收機與監(jiān)控中心數(shù)據(jù)云平臺之間保持著TCP常連接，以Socket的形式傳遞數(shù)據(jù)；此時觀測站GNSS接收機、基準站GNSS接收機均作為客戶端；

觀測站GNSS接收機、基準站GNSS接收機按照設定的采樣周期將GNSS接收機的衛(wèi)星原始數(shù)據(jù)發(fā)送給監(jiān)控中心數(shù)據(jù)云平臺；所述衛(wèi)星原始數(shù)據(jù)包括GPS、BDS、GLONASS的原始觀測數(shù)據(jù)和星歷數(shù)據(jù)；

當觀測站GNSS接收機的MEMS傳感器發(fā)生觸發(fā)時，GNSS接收機將觸發(fā)信號發(fā)送至監(jiān)控中心數(shù)據(jù)云平臺。

進一步地，觀測站GNSS接收機的MEMS傳感器未發(fā)生觸發(fā)時，GNSS數(shù)據(jù)處理軟件工作流程如下：