一种区域自组网灾害监测方法、设备、介质及产品

专利2025-04-14  5


本申请涉及灾害监测域,特别是涉及一种区域自组网灾害监测方法、设备、介质及产品。


背景技术:

1、随着全球自然灾害频发,对于灾害监测与预警的需求日益迫切。在这一背景下,卫星导航定位技术成为了灾害监测领域的重要技术支撑。然而,传统的卫星导航定位系统在精度和实时性方面存在一定局限性,尤其是针对小范围内的灾害监测,精准度和实时性尤为重要。

2、目前,卫星导航定位系统主要采用星基增强和地基增强两种技术手段来提高定位精度。地基增强依赖于密集的参考站网络,但其覆盖范围有限,无法实现海洋等特定区域的高精度定位。而星基增强则利用卫星轨道和钟差改正数,通过通信卫星将数据实时传输至用户端,从而实现了分米级甚至厘米级的精确定位。然而,目前的星基增强服务主要针对高端用户,且缺乏针对单频gnss设备的低成本解决方案。


技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种区域自组网灾害监测方法、设备、介质及产品,以提高灾害定位的精度。

2、为实现上述目的,本申请提供了如下方案:

3、第一方面,本申请提供了一种区域自组网灾害监测方法,包括:

4、获取北斗全球导航卫星系统的卫星信号和其他北斗卫星的单频观测数据;所述北斗全球导航卫星系统的卫星信号是通过监测区域内的多个单频gnss定位设备监测得到的;

5、对每个所述卫星信号进行解码,得到北斗全球导航卫星系统的地球静止轨道卫星的ppp-b2b增强改正数和广播星历;所述ppp-b2b增强改正数包括轨道改正信息和钟差改正参数;所述广播星历包括卫星位置向量和钟差参数;

6、基于所述ppp-b2b增强改正数对所述广播星历进行修正,得到修正后的卫星位置向量和修正后的卫星钟差;

7、对所述单频观测数据进行预处理,得到处理后的单频观测数据;

8、利用误差模型对对流层延迟和电离层延迟进行改正,得到改正后的对流层延迟和改正后的电离层延迟;所述误差模型包括saastamonien模型和klobuchar模型;

9、基于所述修正后的卫星位置向量、所述修正后的卫星钟差、所述处理后的单频观测数据、所述改正后的对流层延迟和所述改正后的电离层延迟,利用精密单点定位算法,确定各单频gnss定位设备的位置坐标;

10、根据各所述单频gnss定位设备的位置坐标,确定灾害位置。

11、可选地,基于所述ppp-b2b增强改正数对所述广播星历进行修正,得到修正后的卫星位置向量和修正后的卫星钟差,具体包括:

12、根据所述轨道改正信息,确定卫星位置改正向量;

13、将所述轨道改正信息的导航电文中的预期星期数差分与广播星历导航电文中的预期星期数进行匹配;

14、若匹配成功,则利用所述卫星位置改正向量对所述卫星位置向量进行修正,得到修正后的卫星位置向量;

15、将所述钟差改正参数与所述广播星历进行匹配;

16、若匹配成功,则利用所述钟差改正参数对所述钟差参数进行修正,得到修正后的卫星钟差。

17、可选地,利用所述卫星位置改正向量对所述卫星位置向量进行修正,得到修正后的卫星位置向量,具体包括:

18、利用公式xorbit=xbroadcast-δx,确定修正后的卫星位置向量;其中,xorbit为修正后的卫星位置向量;δx为卫星位置改正向量;xbroadcast为卫星位置向量。

19、可选地,利用所述钟差改正参数对所述钟差参数进行修正,得到修正后的卫星钟差,具体包括:

20、利用公式确定修正后的卫星钟差;其中,c为光速;tsatellite为修正后的卫星钟差;tbroadcast为钟差参数;c0为钟差改正参数。

21、可选地,对所述单频观测数据进行预处理,得到处理后的单频观测数据,具体包括:

22、计算每个所述单频观测数据对应的北斗卫星的高度角;

23、判断所有所述高度角中是否存在小于预设角度的高度角;

24、若存在,则剔除小于预设角度的高度角对应的所述单频观测数据,得到所述处理后的单频观测数据。

25、可选地,利用误差模型对对流层延迟和电离层延迟进行改正,得到改正后的对流层延迟和改正后的电离层延迟,具体包括:

26、利用saastamonien模型对对流层延迟进行改正,得到改正后的对流层延迟;

27、利用klobuchar模型对电离层延迟进行改正,得到改正后的电离层延迟。

28、第二方面,本申请提供了一种计算机设备,包括:存储器、处理器以存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序以实现上述中任一项所述的区域自组网灾害监测方法。

29、第三方面,本申请提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述中任一项所述的区域自组网灾害监测方法。

30、第四方面,本申请提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述中任一项所述的区域自组网灾害监测方法。

31、根据本申请提供的具体实施例,本申请公开了以下技术效果:

32、本申请提供了一种区域自组网灾害监测方法、设备、介质及产品,通过获取监测区域内布设的多个单频gnss定位设备接收的卫星信号,利用geo卫星播放的ppp-b2b增强改正数,对广播星历的修正,从而提高定位精度。利用误差模型对对流层延迟和电离层延迟进行改正,同时,通过实时计算监测区域内单频gnss定位设备的相对角度和距离变化,结合ppp-b2b增强改正数,实现对灾害区域的实时监测和范围判断,本申请显著提高了灾害监测的实时性和准确性。



技术特征:

1.一种区域自组网灾害监测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的区域自组网灾害监测方法,其特征在于,基于所述ppp-b2b增强改正数对所述广播星历进行修正,得到修正后的卫星位置向量和修正后的卫星钟差,具体包括:

3.根据权利要求2所述的区域自组网灾害监测方法,其特征在于,利用所述卫星位置改正向量对所述卫星位置向量进行修正,得到修正后的卫星位置向量,具体包括:

4.根据权利要求2所述的区域自组网灾害监测方法,其特征在于,利用所述钟差改正参数对所述钟差参数进行修正,得到修正后的卫星钟差,具体包括:

5.根据权利要求1所述的区域自组网灾害监测方法,其特征在于,对所述单频观测数据进行预处理,得到处理后的单频观测数据,具体包括:

6.根据权利要求1所述的区域自组网灾害监测方法,其特征在于,利用误差模型对对流层延迟和电离层延迟进行改正,得到改正后的对流层延迟和改正后的电离层延迟,具体包括:

7.一种计算机设备,包括:存储器、处理器以存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1-6中任一项所述的区域自组网灾害监测方法。

8.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述的区域自组网灾害监测方法。

9.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述的区域自组网灾害监测方法。


技术总结
本申请公开了一种区域自组网灾害监测方法、设备、介质及产品,涉及灾害监测领域,该方法包括:获取监测区域内多个单频GNSS定位设备接收的北斗全球导航卫星系统的卫星信号和其他北斗卫星的单频观测数据;对卫星信号进行解码,得到地球静止轨道卫星的PPP‑B2b增强改正数和广播星历;基于PPP‑B2b增强改正数对广播星历进行修正;对单频观测数据进行预处理;利用误差模型对对流层延迟和电离层延迟进行改正;基于修正后的卫星位置向量、修正后的卫星钟差、处理后的单频观测数据、改正后的对流层延迟和改正后的电离层延迟,利用精密单点定位算法,确定各单频GNSS定位设备的位置坐标,以确定灾害位置。本申请提高了灾害定位精度。

技术研发人员:汤俊,张伟,胡嘉诚,高钰涵,肖卓辉
受保护的技术使用者:昆明理工大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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