一种基于自适应组网的前端北斗变形监测协同解算方法与流程

专利2025-06-15  33


本发明属于全球卫星导航系统领域,特别是涉及一种基于自适应组网的前端北斗变形监测协同解算方法。


背景技术:

1、在传统的变形监测系统中通常采用人工全站仪测量的方式,不仅劳动强度大,且其周期性重复变形监测存在观测时间长,实时动态测量采样密度高和计算量大等情况。这些传统方法在一定程度上可以满足变形监测的需求,但也存在一些局限性。同时,现存北斗终端具备计算能力,但由于终端设备计算能力的限制,它们在实时解算中能够处理的基线数量有限。此外,监测系统在处理不同类型的接收机、天线以及复杂的观测环境时,往往缺乏灵活性和适应性。这些因素共同导致了监测结果的精度和时效性不足,处理效率低,尤其是在复杂的观测条件下,如峡谷、山区等,这些地方的信号遮挡和多路径效应会对监测结果造成显著影响。

2、因此,需要设计一种基于自适应组网的前端北斗变形监测协同解算方法来解决上述问题。


技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种基于自适应组网的前端北斗变形监测协同解算方法,该方法通过考虑终端设备的计算能力,以及接收机、天线类型、观测遮挡环境等因素的影响,对所有终端设备进行智能编号和分组,从而实现更高效的数据管理和处理。通过自适应选择解算前向和后向基线向量,该方法能够在邻近设备数据可用时,优化基线解算过程,提高监测的精度和时效性;此外,通过选取基准站作为约束点,并利用基线向量观测值解算网中各终端的精确相对位置关系,该方法能够在不同的观测环境下实现最优解,增强了监测系统的适应性和可靠性,解决了现有传统卫星导航系统在变形监测中的局限性,通过自适应组网和协同解算,提高监测的精度、时效性和环境适应性,以满足更广泛的应用需求。

2、为实现上述技术效果,本发明所采用的技术方案是:

3、一种基于自适应组网的前端北斗变形监测协同解算方法,包括:

4、基于终端设备的计算能力,确定终端实时解算的最大基线数量;

5、依据接收机、天线类型和观测遮挡环境类型属性因素,计算周边设备的相关性大小,对所有终端设备进行编号;

6、终端设备接收其它设备的北斗观测数据,当邻近设备数据可用时,自适应选择解算一条前向基线向量和一条后向基线向量;

7、每个终端设备接收和播发基线向量结果,选取基准站作为约束点,利用基线向量观测值,解算网中精确相对位置关系。

8、优选地,步骤s1中,基于终端设备的计算能力,确定终端实时解算的最大基线数量包括:

9、根据终端设备的计算能力、cpu型号和内存值,确定 n个终端实时解算的最大基线数量m。

10、优选地,步骤s2中,依据接收机、天线类型和观测遮挡环境类型属性因素,计算周边设备的相关性大小,对所有终端设备进行编号包括:

11、a.预设基准站设备编号为 rb( i),根据接收机、天线类型和观测遮挡环境类型属性以及其它设备的,利用下式计算周边设备的相关性大小,选取最大相关性值的设备并将其编号为 rb( i+1):

12、;

13、式中,表示相关性;

14、b.通过步骤a中的公式对编号 rb( i+1) 的周边设备计算剩余设备相关性,选取最大相关性值设备编号为 rb( i+2);

15、c.循环上述步骤a至b,直到确定所有 n个设备编号。

16、优选地,步骤s3中,终端设备接收其它设备的北斗观测数据,当邻近设备数据可用时,自适应选择解算一条前向基线向量和一条后向基线向量包括:

17、设m=2为例,设备编号 rb( i) 接收其它设备的北斗观测数据,当 rb( i-1)和 rb( i+1)设备数据可用时,进行基线解算一条前向和一条后向基线向量;当 rb( i+1)设备数据不可用时,选取 rb( i+2)设备数据进行解算。

18、进一步地,设备在文中均表示终端设备。

19、基于自适应组网的前端北斗变形监测协同解算装置,装置包括:

20、终端设备算力计量模块,用于对终端设备的配置和算力进行计量;

21、相关性计算模块,用于采集接收机、天线类型和观测遮挡环境类型属性因素,并计算周边设备的相关性大小;

22、终端设备编号模块,用于对计算完相关性后的多个设备中,选取相关性最大的设备按预设规则进行编号;

23、数据可用性判定模块,用于判定终端设备接收的北斗观测数据是否可用;

24、终端设备基线解算模块,用于进行基线解算;

25、终端组网位置确定模块,用于接收和播发基线向量结果,选取基准站作为约束点,利用基线向量观测值,解算网中精确的相对位置关系。

26、本发明的有益效果如下:

27、1,本发明提出了一种基于自适应组网的前端北斗变形监测协同解算方案,在有限的数据处理能力和通信带宽下,快速高效解算所有监测点间的相对位置关系。

28、2,本发明各监测点间相对独立解算,部分监测点数据通信中断,也不会影响其它监测点间的解算,提高整网平差的鲁棒性。



技术特征:

1.一种基于自适应组网的前端北斗变形监测协同解算方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于自适应组网的前端北斗变形监测协同解算方法,其特征在于,步骤s1中,基于终端设备的计算能力,确定终端实时解算的最大基线数量包括:

3.根据权利要求1所述的一种基于自适应组网的前端北斗变形监测协同解算方法,其特征在于,步骤s2中,依据接收机、天线类型和观测遮挡环境类型属性因素,计算周边设备的相关性大小,对所有终端设备进行编号包括:

4.根据权利要求1所述的一种基于自适应组网的前端北斗变形监测协同解算方法,其特征在于,步骤s3中,终端设备接收其它设备的北斗观测数据,当邻近设备数据可用时,自适应选择解算一条前向基线向量和一条后向基线向量包括:

5.用于权利要求1~4任意一项所述的基于自适应组网的前端北斗变形监测协同解算装置,其特征在于,装置包括:


技术总结
本发明公开了一种基于自适应组网的前端北斗变形监测协同解算方法,通过考虑终端设备的计算能力,以及接收机、天线类型、观测遮挡环境等因素的影响,对所有终端设备进行智能编号和分组,从而实现更高效的数据管理和处理,通过自适应选择解算前向和后向基线向量,该方法能够在邻近设备数据可用时,优化基线解算过程,提高监测的精度和时效性;此外,通过选取基准站作为约束点,并利用基线向量观测值解算网中各终端的精确相对位置关系,该方法解决了现有传统卫星导航系统在变形监测中的局限性,通过自适应组网和协同解算,提高监测的精度、时效性和环境适应性,以满足更广泛的应用需求。

技术研发人员:齐智勇,都旭煌,远近,姜卫平,牟猷,李友平,汤正阳,徐波,唐卫明,李洋洋,杨进,董顺,曾辉,王俊青,杨涛
受保护的技术使用者:中国长江电力股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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