[發明專利]北斗短報文傳輸差分數據的電力塔筒沉降監測方法

有效

• 申請號: 202210186587.4
• 申請日: 2022-02-28
• 公開（公告）號: CN114705156B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 楊浩;夏娜;汪銀;吳成;王聰;王軍;謝宇晗;侯杰文
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00;G01S19/14;H04W4/14
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

本發明公開了一種北斗短報文傳輸差分數據的電力塔筒沉降監測方法，其步驟包括：1、對基準站觀測數據進行預處理，計算偽距、載波相位差分值；2、利用灰色?加權馬爾科夫鏈預測模型壓縮差分數據并通過北斗短報文進行發送；3流動站接收相應的差分數據后，根據與基準站相同的預測模型與差分策略恢復初始數據，然后實現高精度的差分定位，從而完成電力塔筒的沉降監測。本發明能廣泛應用于網絡鏈路受限區域的塔筒沉降監測，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及北斗衛星導航領域。具體的說是一種北斗短報文傳輸差分數據的電力塔筒沉降監測方法。

背景技術

隨著當前社會的不斷發展，能源消耗也在與日俱增，發展新能源已經成為了當前的研究熱點。而電力塔筒作為風力發電的重要組成部分，由于外界環境的影響，面臨著一定的地面沉降風險，這將影響塔筒設施的安全性并造成嚴重的經濟損失，因此有必要針對塔筒設施進行沉降監測。

傳統的全站儀、水準儀用于沉降監測，受到人工、天氣、環境等外界條件的限制，難以適用于大規模的場景。而采用GNSS的相對定位技術，則可以實現全天候的實時監測，具有較高的自動化程度和監測精度，有利于廣泛的應用在塔筒監測的場景下。但相對定位技術也需要基準站的觀測數據才能完成高精度的定位，在通信鏈路不發達或受限的偏遠地區以及海上區域，沒有網絡鏈路可以傳輸基準站的相應數據，導致難以采用相對定位技術實現偏遠地區的電力塔筒沉降監測。

北斗短報文通信作為北斗衛星導航系統的特色功能，基于GEO衛星播發服務，從而避免了網絡鏈路對于傳輸數據的限制，因此采用北斗短報文傳輸基準站數據，可以實現偏遠地區的電力塔筒沉降監測，并且利于推動北斗產業的發展。目前民用短報文的年費約1200元，低廉的成本更易于大規模的推廣。但單次短報文的發送容量被限制在78字節以內，如何在有限容量內最大化的傳輸定位數據，從而實現高精度的沉降監測是當前的一個難點。

發明內容

本發明是為了解決偏遠地區網絡鏈路不發達或受限的問題，提出一種北斗短報文傳輸差分數據的電力塔筒沉降監測方法，以期能夠實現網絡鏈路受限的偏遠地區電力塔筒的沉降監測，從而降低安全隱患與經濟損失，保證沉降監測結果的可靠性。

本發明為達到上述發明目的，采用如下技術方案：

本發明一種北斗短報文傳輸差分數據的電力塔筒沉降監測方法的特點是按如下步驟進行：

步驟1、獲取原始GNSS數據并進行預處理；

步驟1.1、在已知位置點上架設基準站，并在電力塔筒的底部架設流動站；

步驟1.2、所述基準站接收衛星r發送的原始GNSS觀測數據并進行粗差剔除，再進行周跳探測與修復，從而得到處理后的偽距P和載波相位L；

步驟2、基于偽距P和載波相位L計算改正值；

步驟2.1、所述基準站計算衛星r的坐標(X_r,Y_r,Z_r)；

步驟2.2、根據基準站的真實坐標(x,y,z)獲取基準站與衛星r之間的站星距離ρ^r；

步驟2.3、根據站星距離ρ^r、偽距P和載波相位L計算偽距改正值dP^r和載波相位改正值dL^r；

步驟3、基于衛星r的坐標(X_r,Y_r,Z_r)和基準站的真實坐標(x,y,z)計算衛星r的高度角，并保留高度角大于閾值的衛星數據；

步驟4、初始化時間內數據發送策略；

步驟4.1、在首歷元時，所述基準站采用北斗短報文發送偽距改正值dP^r、載波相位改正值dL^r以及歷元時間t給流動站；