CN106526643A - 一种输电线路巡检人员的定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输电线路巡检人员的定位方法，属于电力设备巡检技术领域；方法包括：得到巡检人员所在位置的第一定位数据，以及处理得到巡检杆塔所在位置的第二定位数据；分别将第一定位数据和第二定位数据转换成对应的经纬度数据；处理得到巡检人员所在位置与巡检杆塔所在位置之间沿经度方向的经度距离，以及处理得到巡检人员所在位置与巡检杆塔所在位置之间沿纬度方向的纬度距离；处理得到巡检人员所在位置与巡检杆塔所在位置之间的实际距离；根据实际距离对巡检人员进行导航。上述技术方案的有益效果是：便于实时查看巡检人员的巡检轨迹以及查询历史轨迹数据，并且方便巡检人员选择到达巡检地点的最佳路径，提升巡检效率。

Description

一种输电线路巡检人员的定位方法

技术领域

本发明涉及电力设备巡检技术领域，尤其涉及一种输电线路巡检人员的定位方法。

背景技术

输电线路作为国家电网的重要组成部分，其因为管线较长、电力设备较多等特点，经常需要巡检人员沿线进行管线和设备的运维巡检。由于巡检过程几乎都处于室外，并且巡检范围较大，使得控制中心无法随时掌握巡检人员的巡检动向，巡检人员也不能时刻实现巡检线路的最优化，从而导致巡检效率降低，并且容易出现一些意料之外的状况，影响巡检过程和巡检质量。

发明内容

根据现有技术中存在的上述问题，现提供一种输电线路巡检人员的定位方法的技术方案，旨在便于实时查看巡检人员的巡检轨迹以及查询历史轨迹数据，并且方便巡检人员选择到达巡检地点的最佳路径，提升巡检效率。

上述技术方案具体包括：

一种输电线路巡检人员的定位方法，其中，包括：

步骤S1，根据定位卫星处理得到所述巡检人员所在位置的GPS定位数据，并计为第一定位数据，以及根据定位卫星处理得到所述输电线路上所述巡检人员需要进行巡检的巡检杆塔所在位置的GPS定位数据，并计为第二定位数据；

步骤S2，分别将所述第一定位数据和所述第二定位数据转换成对应的经纬度数据；

步骤S3，根据所述经纬度数据处理得到所述巡检人员所在位置与所述巡检杆塔所在位置之间沿经度方向的经度距离，以及根据所述经纬度数据处理得到所述巡检人员所在位置与所述巡检杆塔所在位置之间沿纬度方向的纬度距离；

步骤S4，根据所述经度距离和所述纬度距离处理得到所述巡检人员所在位置与所述巡检杆塔所在位置之间的实际距离；

步骤S5，根据所述实际距离对所述巡检人员进行导航。

优选的，该定位方法，其中，

预先获取两个测量点的所述经纬度数据的经度分量以及预先获取两个所述测量点之间沿经度方向的距离，并处理得到关联于所述经度分量的单位经度距离；

两个所述测量点的所述经纬度数据的纬度分量相同；

则所述步骤S3中，根据所述经纬度数据处理得到所述巡检人员所在位置与所述巡检杆塔所在位置之间沿经度方向的经度距离的方式具体包括：

步骤S31a，根据关联于所述第一定位数据的所述经纬度数据中的经度分量与关联于所述第二定位数据的所述经纬度数据中的经度分量处理得到所述巡检人员和所述巡检杆塔之间的经度分量差值；

步骤S32a，根据所述经度分量差值和所述单位距离处理得到所述巡检人员所在位置与所述巡检杆塔所在位置之间沿经度方向的经度距离。

优选的，该定位方法，其中，依照下述公式处理得到所述单位经度距离：

D_jd’＝D_jd/(|N_A-N_B|)；

其中，

D_jd’用于表示所述单位经度距离；

D_jd用于表示两个所述测量点之间沿经度方向的距离；

N_A用于表示两个所述测量点中的一个，N_B用于表示两个所述测量点中的另一个。

优选的，该定位方法，其中，所述步骤S31a中，所述经度分量差值为关联于所述第一定位数据的所述经纬度数据中的经度分量与关联于所述第二定位数据的所述经纬度数据中的经度分量之间的差值的绝对值；

则所述步骤S32a中，依照下述公式处理得到所述经度距离：

D_{jd_a}＝(|N₁-N₂|)*D_jd'；

其中，

D_{jd_a}用于表示所述经度距离；

D_jd’用于表示所述单位经度距离；

N₁用于表示关联于所述第一定位数据的所述经纬度数据中的经度分量；

N₂用于表示关联于所述第二定位数据的所述经纬度数据中的经度分量。

优选的，该定位方法，其中，预先获取两个测量点的所述经纬度数据的纬度分量以及预先获取两个所述测量点之间沿纬度方向的距离，并根据所述步骤S31b中获取的数据处理得到关联于所述纬度分量的单位纬度距离；

两个所述测量点的所述经纬度数据的经度分量相同；

则所述步骤S3中，根据所述经纬度数据处理得到所述巡检人员所在位置与所述巡检杆塔所在位置之间沿纬度方向的纬度距离的方式具体包括：

步骤S31b，根据关联于所述第一定位数据的所述经纬度数据中的纬度分量与关联于所述第二定位数据的所述经纬度数据中的纬度分量处理得到所述巡检人员和所述巡检杆塔之间的纬度分量差值；

步骤S32b，根据所述纬度分量差值和所述单位距离处理得到所述巡检人员所在位置与所述巡检杆塔所在位置之间沿纬度方向的纬度距离。

优选的，该定位方法，其中，依照下述公式处理得到所述单位纬度距离：

D_wd’＝D_wd/(|E_A-E_B|)；

其中，

D_wd’用于表示所述单位纬度距离；

D_wd用于表示两个所述测量点之间沿经度方向的距离；

E_A用于表示两个所述测量点中的一个，E_B用于表示两个所述测量点中的另一个。

优选的，该定位方法，其中，所述步骤S31b中，所述纬度分量差值为关联于所述第一定位数据的所述经纬度数据中的纬度分量与关联于所述第二定位数据的所述经纬度数据中的纬度分量之间的差值的绝对值；

则所述步骤S34b中，依照下述公式处理得到所述纬度距离：

D_{wd_b}＝(|E₁-E₂|)*D_wd’；

其中，

D_{wd_b}用于表示所述经度距离；

D_wd’用于表示所述单位纬度距离；

E₁用于表示关联于所述第一定位数据的所述经纬度数据中的经度分量；

E₂用于表示关联于所述第二定位数据的所述经纬度数据中的经度分量。

优选的，该定位方法，其中，所述步骤S4中，依照下述公式处理得到所述实际距离：

其中，

D用于表示所述实际距离；

D_{jd_a}用于表示所述经度距离；

D_{wd_b}用于表示所述纬度距离。

优选的，该定位方法，其中，所述步骤S1中获取所述GPS定位数据的方法具体为：根据多颗所述定位卫星的卫星坐标以及相关属性，处理得到所述定位卫星与被定位的所述巡检人员所在位置之间的站星距离，并进而处理得到所述巡检人员所在位置的所述GPS定位数据；

以及

根据多颗所述定位卫星的卫星坐标以及相关属性，处理得到所述定位卫星与被定位的所述巡检杆塔所在位置之间的站星距离，并进而处理得到所述巡检杆塔所在位置的所述GPS定位数据。

优选的，该定位方法，其中，所述定位方法中，还包括监控并记录所述巡检人员的巡检轨迹的方法，具体包括：

步骤A1，获取所述巡检人员的所述第一定位数据；

步骤A2，将所述巡检人员的所述第一定位数据转换成经纬度数据并上传；

步骤A3，根据所述经纬度数据记录所述巡检人员的当前位置，随后返回所述步骤A1；

循环所述步骤A1至所述步骤A3，直至所述巡检人员结束对所述输电线路的巡检过程，随后将记录的连续的所述当前位置显示在系统的显示屏上，以形成所述巡检人员的所述巡检轨迹。

优选的，该定位方法，其中，所述定位方法中，还包括监控并记录所述巡检人员的巡检轨迹的方法，具体包括：

步骤B1，获取所述巡检人员的所述第一定位数据；

步骤B2，将所述巡检人员的所述第一定位数据转换成经纬度数据并上传；

步骤B3，根据所述经纬度数据记录所述巡检人员的当前位置并显示于系统的显示屏上，随后返回所述步骤B1；

循环所述步骤B1至所述步骤B3，直至所述巡检人员结束对所述输电线路的巡检过程；

所述步骤B3中，于记录并显示所述巡检人员的所述当前位置时，实时形成所述巡检人员的所述巡检轨迹。

上述技术方案的有益效果是：提供一种输电线路巡检人员的定位方法，便于实时查看巡检人员的巡检轨迹以及查询历史轨迹数据，并且方便巡检人员选择到达巡检地点的最佳路径，提升巡检效率。

附图说明

图1是本发明的较佳的实施例中，一种输电线路巡检人员的定位方法的总体流程示意图；

图2-3是本发明的较佳的实施例中，于图1的基础上，获取经度距离和获取纬度距离的流程示意图；

图4是本发明的较佳的实施例中，用户同时观测四颗卫星并得到用户坐标的示意图；

图5-6是本发明的较佳的实施例中，定位并输出巡检轨迹的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

基于现有技术中存在的上述问题，于本发明中提供一种输电线路巡检人员的定位方法，该定位方法具体包括如图1所示的步骤：

步骤S1，根据定位卫星处理得到巡检人员所在位置的GPS定位数据，并计为第一定位数据，以及根据定位卫星处理得到输电线路上巡检人员需要进行巡检的巡检杆塔所在位置的GPS定位数据，并计为第二定位数据；

步骤S2，分别将第一定位数据和第二定位数据转换成对应的经纬度数据；

步骤S3，根据经纬度数据处理得到巡检人员所在位置与巡检杆塔所在位置之间沿经度方向的经度距离，以及根据经纬度数据处理得到巡检人员所在位置与巡检杆塔所在位置之间沿纬度方向的纬度距离；

步骤S4，根据经度距离和纬度距离处理得到巡检人员所在位置与巡检杆塔所在位置之间的实际距离；

步骤S5，根据实际距离对巡检人员进行导航。

具体地，本实施例中，上述步骤S1中，根据定位卫星分别获取巡检人员所在位置的GPS定位数据以及需要进行巡检的巡检杆塔(巡检地点)的GPS定位数据的方法在下文中会详述。

本实施例中，上述步骤S2中，将上述第一定位数据转换成对应的经纬度数据，以及将上述第二定位数据转换成对应的经纬度数据的方式在现有技术中有较多实现原理，在此不再赘述。

本实施例中，上述步骤S3-S4中，根据经纬度数据处理得到巡检人员所在位置与巡检杆塔所在位置之间的经度距离和纬度距离的过程在下文中详述。

本实施例中，最后根据上述经度距离和纬度距离处理得到实际距离。处理得到实际距离的方式可以采用勾股定理的原理实现，具体在下文中会详述。

本实施例中，上述实际距离为巡检人员所在位置与巡检杆塔所在位置之间的最短距离。则根据最短距离能够处理得到巡检人员从当前位置出发去巡检杆塔的最佳路径，并依据最佳路径对巡检人员进行导航。上述根据最短距离处理得到最佳巡检路径并进行导航的步骤在现有技术中有较多实现方式，在此不再赘述。

综上，本发明技术方案中，首先可以采用巡检人员手持的巡检端(例如可移动的巡检移动通信端等)获取巡检人员当前位置的GPS数据，以及获取巡检地点(需要巡检的杆塔)所在位置的GPS数据，并将上述GPS数据转换成相应的经纬度数据上传至系统(例如位于控制中心的综合处理系统)，系统根据上传的经纬度数据处理得到巡检人员当前位置与巡检杆塔所在位置之间的实际距离(即最短距离)，并最终根据实际距离处理得到巡检人员到达巡检杆塔所在位置的最佳路径并对巡检人员进行导航。

本实施例中，由于GPS坐标与经纬度的算法和概率不太一样，巡检人员根据定位卫星得到的为GPS数据(即GPS坐标)，但是最终需要计算的数据为经纬度数据，因此需要在数据上传之前先执行一个GPS数据转换至经纬度数据的步骤，以将GPS数据和经纬度数据互通起来用，避免直接采用GPS数据计算距离造成处理过程过于复杂的问题，并且无需在巡检端更改任何定位数据收发部件。

本发明的较佳的实施例中，执行上述步骤之前，预先获取两个测量点的经纬度数据的经度分量以及预先获取两个测量点之间沿经度方向的距离，并处理得到关联于经度分量的单位经度距离；

两个测量点的经纬度数据的纬度分量相同；

则步骤S3中，根据经纬度数据处理得到巡检人员所在位置与巡检杆塔所在位置之间沿经度方向的经度距离的方式具体如图2所示，包括：

步骤S31a，根据关联于第一定位数据的经纬度数据中的经度分量与关联于第二定位数据的经纬度数据中的经度分量处理得到巡检人员和巡检杆塔之间的经度分量差值；

步骤S32a，根据经度分量差值和单位距离处理得到巡检人员所在位置与巡检杆塔所在位置之间沿经度方向的经度距离。

具体地，本实施例中，执行上述定位方法之前，预先设定两个测量点，这两个测量点的经纬度数据，以及两个测量点之间的距离均是已知的。

随后，根据上述获取的数据(两个测量点的经纬度数据，以及两个测量点之间的距离)处理得到经度方向的单位经度距离。具体地，依照下述公式处理得到上述单位经度距离：

D_jd’＝D_jd/(|N_A-N_B|) (1)

其中，

D_jd’用于表示所述单位经度距离；

D_jd用于表示两个所述测量点之间沿经度方向的距离；

N_A用于表示两个所述测量点中的一个，N_B用于表示两个所述测量点中的另一个。

具体地，上述公式(1)中，由于距离是一个无符号的非向量数值，但是上述经度分量是一个向量数值，因此在对向量数值进行减法计算时，需要取其差值的绝对值，再与经度距离做除法计算，最终处理得到单位经度距离。上述单位经度距离的单位是米/度，即上述单位经度距离是指每变化一度的经度数据所产生的距离变化。

随后，上述步骤S31a中，根据上述由第一定位数据转换得到的经纬度数据处理得到该经纬度数据的经度分量，即对应巡检人员所在位置的经度坐标。同样地，根据上述由第二定位数据转换得到的经纬度数据处理得到该经纬度数据的经度分量，即对应巡检杆塔所在位置的经度坐标。随后，根据上述两个经度分量处理得到其经度分量差值。该经度差值同样为减法计算后得到的差值的绝对值。

最后，上述步骤S32a中，根据上述单位经度距离，以及经度分量差值，处理得到上述巡检人员所在位置与巡检杆塔所在位置之间沿经度方向的经度距离。具体地，上述步骤S32a中，依照下述公式处理得到经度距离：

D_{jd_a}＝(|N₁-N₂|)*D_jd'； (2)

其中，

D_{jd_a}用于表示经度距离；

N₁用于表示关联于第一定位数据的经纬度数据中的经度分量；

N₂用于表示关联于第二定位数据的经纬度数据中的经度分量。

同样地，依照上述公式(2)，上述两个经度分量之间的差值采用差值的绝对值计算得到，以便于后续计算非向量数值的经度距离。

本发明的较佳的实施例中，预先获取两个测量点的经纬度数据的纬度分量以及预先获取两个测量点之间沿纬度方向的距离，并根据步骤S31b中获取的数据处理得到关联于纬度分量的单位纬度距离；

两个测量点的经纬度数据的经度分量相同；

则步骤S3中，根据经纬度数据处理得到巡检人员所在位置与巡检杆塔所在位置之间沿纬度方向的纬度距离的方式具体如图3所示，包括：

步骤S31b，根据关联于第一定位数据的经纬度数据中的纬度分量与关联于第二定位数据的经纬度数据中的纬度分量处理得到巡检人员和巡检杆塔之间的纬度分量差值；

步骤S32b，根据纬度分量差值和单位距离处理得到巡检人员所在位置与巡检杆塔所在位置之间沿纬度方向的纬度距离。

具体地，本实施例中，执行上述定位方法之前，预先设定两个测量点，这两个测量点的经纬度数据，以及两个测量点之间的距离均是已知的。

随后，根据上述获取的数据(两个测量点的经纬度数据，以及两个测量点之间的距离)处理得到纬度方向的单位纬度距离。具体地，依照下述公式处理得到上述单位纬度距离：

D_wd’＝D_wd/(|E_A-E_B|)； (3)

其中，

D_wd’用于表示单位纬度距离；

D_wd用于表示两个测量点之间沿经度方向的距离；

E_A用于表示两个测量点中的一个，E_B用于表示两个测量点中的另一个。

具体地，上述公式(3)中，由于距离是一个无符号的非向量数值，但是上述纬度分量是一个向量数值，因此在对向量数值进行减法计算时，需要取其差值的绝对值，再与纬度距离做除法计算，最终处理得到单位纬度距离。上述单位纬度距离的单位是米/度，即上述单位纬度距离是指每变化一度的纬度数据所产生的距离变化。

随后，上述步骤S31b中，根据上述由第一定位数据转换得到的经纬度数据处理得到该经纬度数据的纬度分量，即对应巡检人员所在位置的纬度坐标。同样地，根据上述由第二定位数据转换得到的经纬度数据处理得到该经纬度数据的纬度分量，即对应巡检杆塔所在位置的纬度坐标。随后，根据上述两个纬度分量处理得到其纬度分量差值。该纬度差值同样为减法计算后得到的差值的绝对值。

最后，上述步骤S32b中，根据上述单位纬度距离，以及纬度分量差值，处理得到上述巡检人员所在位置与巡检杆塔所在位置之间沿纬度方向的纬度距离。具体地，上述步骤S32a中，依照下述公式处理得到纬度距离：

D_{wd_b}＝(|E₁-E₂|)*D_wd'； (4)

其中，

D_{wd_b}用于表示经度距离；

E₁用于表示关联于第一定位数据的经纬度数据中的经度分量；

E₂用于表示关联于第二定位数据的经纬度数据中的经度分量。

同样地，依照上述公式(4)，上述两个纬度分量之间的差值采用差值的绝对值计算得到，以便于后续计算非向量数值的纬度距离。

本发明的较佳的实施例中，最终依照下述公式处理得到实际距离：

其中，

D用于表示上述实际距离。

具体地，上述公式(5)实际采用的是勾股定理的计算原理，即c²＝a²+b²。在上述公式(5)中，勾股定理中的两条直角边a和b分别为巡检人员所在位置与巡检杆塔所在位置之间沿经度方向的经度距离，以及巡检人员所在位置与巡检杆塔所在位置之间沿纬度方向的纬度距离，斜边c为巡检人员所在位置与巡检杆塔之间的直线距离，也即实际距离。因此在根据上述公式(1)-(4)获知经度距离和纬度距离后，可以根据勾股定理计算得到实际距离。

本发明的一个较佳的实施例中，给出下文中的一个例证来说明上述的计算过程：

1)计算经度单位距离：

首先获取两个测量点的经纬度数据，分别为：

测量点1：22.514866,113.388444；

测量点2：22.514866,113.379378；

并同时获取该两个测量点之间的距离：932.2997762326453。

上述两个测量点的纬度分量相同，从而保证上述两个测量点之间的距离即为沿经度方向的距离。

则上述经度单位距离为：

经度单位距离的单位为米/度。

2)计算纬度单位距离：

首先获取两个测量点的经纬度数据，分别为：

测量点1：22.514519,113.380301；

测量点2：22.511962,113.380301；

并同时获取该两个测量点之间的距离：284.6439379583341。

上述两个测量点的经度分量相同，从而保证上述两个测量点之间的距离即为沿纬度方向的距离。

则上述纬度单位距离为：

D_wd'＝284.6439379583341/(|22.51451-22.511962|)

＝111712.69150641055729984301412873

纬度单位距离的单位也是米/度。

3)计算实际距离：

根据上述公式(1)-(4)，最终可以将公式(5)转换成下述公式：

从而可以通过变化后得到的公式(6)计算得到巡检人员与巡检杆塔之间的实际距离。

最终通过该实际距离处理得到巡检人员到达巡检杆塔的最佳路线并对训练人员进行导航。该处理得到最佳路线并导航的方式在现有技术中有较多实现方式，在此不再赘述。

本发明的较佳的实施例中，上述过程可以在巡检人员巡检的过程中反复进行，即反复处理得到实际距离并根据实际距离对巡检人员进行导航或者修正之前导航的路线，从而保证巡检人员能够快速且准确地到达巡检杆塔。

本发明的较佳的实施例中，步骤S1中获取GPS定位数据的方法具体为：根据多颗定位卫星的卫星坐标以及相关属性，处理得到定位卫星与被定位的巡检人员所在位置之间的站星距离，并进而处理得到巡检人员所在位置的GPS定位数据；

以及

根据多颗定位卫星的卫星坐标以及相关属性，处理得到定位卫星与被定位的巡检杆塔所在位置之间的站星距离，并进而处理得到巡检杆塔所在位置的GPS定位数据。

具体地，本实施例中，上述获取GPS定位数据可以采用下述方法实现：

首先，建立卫星传播信号到观测站的传播时间的处理公式：

其中，

rⁿ(GPS)用于表示卫星Sⁿ发射信号时的卫星时钟的时刻；

r_m(GPS)用于表示卫星Sⁿ发射信号时的理想GPS时刻；

用于表示卫星信号到达观测站（以下以观测站来指代被定位的观测者)的传播时间；

用于表示卫星时钟相对于理想GPS时刻的钟差；

用于表示接收机时钟相对于理想GPS时刻的钟差。

假设卫星至观测站的几何距离为在忽略大气影响的情况下可得相应的伪距

其中，

用于表示上述站星距离；

为伪距；

则当卫星时钟与接收机时钟严格同步时，因此上述伪距即为站星之间的几何距离，即站星距离。

通常GPS卫星的钟差可以从卫星发播的导航电文中获得，经钟差改正后，各卫星之间的时间同步差可保持在20ns以内。如果忽略卫星钟差影响，并考虑到电离层、对流层折射的影响，可得上述公式(8)的常用形式：

其中，

I(r)用于表示电离层的折射改正项；

T(r)用于表示对流层的折射改正项。

在上述公式(9)中，电离层折射改正项和对流层折射改正项可以按照一定的模型进行计算，卫星钟差可以从导航电文中得到。

假定电离层折射改正项、对流层折射改正项、卫星时钟和接收机时钟的改正数已知，那么一旦测定了伪距，就等于测定了站星间的几何距离。而站星距离α_m、卫星坐标(X_m,Y_m,Z_m)与接收机坐标(即用户坐标)(X,Y,Z)之间存在如下关系：

由于卫星坐标可以根据卫星导航电文求得，因此在上述公式(10)中有三个未知数。若用户同时对三颗卫星进行伪距测量，即可解出接收机的位置坐标(X,Y,Z)。

在上述假设中，任意观测瞬间的时钟改正数，而这只有对稳定度特别好的原子钟才有可能实现，在数目有限的卫星上配备原子钟是可以办到的；但是在每一个接收机上都安装原子钟是不现实的，这不仅需要大大增加成本，而且接收机的体积和重量也将增加。

为了解决上述难题，可以将观测时刻接收机的时钟改正数也作为一个未知数，那么在任何一个观测瞬间，用户至少需要同时观测4颗卫星，以便计算出这4个未知数。

观测站与卫星之间的几何距离是非线性的，即存在如下关系：

将上述公式(11)带入公式(9)中可进一步得到伪距观测方程：

上述公式(12)是一个非线性方程，可根据泰勒公式将其线性化。

当用户同时观测标号分别为#1，#2，#3，#4的卫星(如图4中所示)，且假设各个卫星的位置坐标分别为(X_m,Y_m,Z_m)，m＝1，2，3，4，且各位置坐标均已知，并且假设用户的真实位置与其估计位置坐标分别为(X,Y,Z)和(X_es,Y_es,Z_es)，且有：

各个卫星到达用户估计位置的距离分别为α_{es_1}，α_{es_2}，α_{es_3}，α_{es_4}因此存在以下公式：

将上述公式(14)-(17)用泰勒公式展开并带入，得到下述公式：

上述公式(18)-(21)即为伪距观测方程的线性化形式，将其写为一般形式得到下述公式：

其中，

j，k，l均为观测站至卫星的方向余弦。

为了求出用户的位置和卫星与接收机的钟差，只需计算出Δx，Δy，Δz，和由于用户对4颗卫星是同时观测，因而4颗卫星与接收机钟差是相同的并记为Δt，则可以将上述公式(18)-(21)写为如下的形式：

若可以忽略电离层和对流层的折射改正项，则可以得到下述公式：

因此可以得到上述Δx，Δy，Δz和Δt。

由于近似坐标精度比较低，坐标改正量(Δx,Δy,Δz)的值比较大，因此用坐标(X_es+Δx,Y_es+Δy,Z_es+Δz)代替初始的用户近似位置坐标(X_es,Y_es,Z_es)，随后重复上述计算以进行迭代，直至两次迭代得到的用户坐标无明显的差别，则可以最终得到用户的位置坐标(X,Y,Z)。

本发明的较佳的实施例中，采用上文中所述的卫星数据处理方法能够最终得到用户的位置坐标，即巡检人员所在位置的GPS定位数据，随后根据GPS定位数据转换成相应的经纬度数据并进行经度距离和纬度距离的计算，最终处理得到巡检人员所在位置与巡检杆塔所在位置之间的实际距离。

本发明的较佳的实施例中，上述定位方法中，还包括监控并记录巡检人员的巡检轨迹的方法。

本发明的一个较佳的实施例中，上述监控并记录巡检人员的巡检轨迹的方法具体如图5所示，包括：

步骤A1，获取巡检人员的第一定位数据；

步骤A2，将巡检人员的第一定位数据转换成经纬度数据并上传；

步骤A3，根据经纬度数据记录巡检人员的当前位置，随后返回步骤A1；

循环上述步骤A1至步骤A3，直至巡检人员结束对输电线路的巡检过程，随后将记录的连续的当前位置显示在系统的显示屏上，以形成巡检人员的巡检轨迹。

具体地，本实施例中，上述步骤A1-A3的过程为：在巡检人员进行巡检的过程中依次记录巡检人员上传的当前位置，并在本次巡检结束后，根据本次巡检过程中巡检人员上传的所有当前位置的坐标数据形成一巡检轨迹，以可视化的方式表示巡检人员的本次巡检过程。

本发明的另一个较佳的实施例中，上述监控并记录巡检人员的巡检轨迹的方法具体如图6所示，包括：

步骤B1，获取巡检人员的第一定位数据；

步骤B2，将巡检人员的第一定位数据转换成经纬度数据并上传；

步骤B3，根据经纬度数据记录巡检人员的当前位置并显示于系统的显示屏上，随后返回步骤B1；

循环上述步骤B1至步骤B3，直至巡检人员结束对输电线路的巡检过程；

上述步骤B3中，于记录并显示巡检人员的当前位置时，实时形成巡检人员的巡检轨迹。

具体地，本实施例中，上述步骤B1-B3的过程为：巡检人员在进行巡检的过程中实时上传自身的当前位置并被系统记录，系统在记录的同时绘制当前位置实时变化的巡检轨迹(只要存在连续的两个当前位置被记录，就能够绘制出对应的巡检轨迹)。因此，本实施例中，上述巡检轨迹在巡检人员处于巡检过程中时可以实时绘制得到，从而能够实时掌握巡检人员的巡检动向。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种输电线路巡检人员的定位方法，其特征在于，包括：

步骤S1，根据定位卫星处理得到所述巡检人员所在位置的GPS定位数据，并计为第一定位数据，以及根据定位卫星处理得到所述输电线路上所述巡检人员需要进行巡检的巡检杆塔所在位置的GPS定位数据，并计为第二定位数据；

步骤S2，分别将所述第一定位数据和所述第二定位数据转换成对应的经纬度数据；

步骤S3，根据所述经纬度数据处理得到所述巡检人员所在位置与所述巡检杆塔所在位置之间沿经度方向的经度距离，以及根据所述经纬度数据处理得到所述巡检人员所在位置与所述巡检杆塔所在位置之间沿纬度方向的纬度距离；

步骤S4，根据所述经度距离和所述纬度距离处理得到所述巡检人员所在位置与所述巡检杆塔所在位置之间的实际距离；

步骤S5，根据所述实际距离对所述巡检人员进行导航。

2.如权利要求1所述的定位方法，其特征在于，

预先获取两个测量点的所述经纬度数据的经度分量以及预先获取两个所述测量点之间沿经度方向的距离，并处理得到关联于所述经度分量的单位经度距离；

两个所述测量点的所述经纬度数据的纬度分量相同；

则所述步骤S3中，根据所述经纬度数据处理得到所述巡检人员所在位置与所述巡检杆塔所在位置之间沿经度方向的经度距离的方式具体包括：

步骤S31a，根据关联于所述第一定位数据的所述经纬度数据中的经度分量与关联于所述第二定位数据的所述经纬度数据中的经度分量处理得到所述巡检人员和所述巡检杆塔之间的经度分量差值；

步骤S32a，根据所述经度分量差值和所述单位距离处理得到所述巡检人员所在位置与所述巡检杆塔所在位置之间沿经度方向的经度距离。

3.如权利要求2所述的定位方法，其特征在于，依照下述公式处理得到所述单位经度距离：

D_jd’＝D_jd/(|N_A-N_B|)；

其中，

D_jd’用于表示所述单位经度距离；

D_jd用于表示两个所述测量点之间沿经度方向的距离；

N_A用于表示两个所述测量点中的一个，N_B用于表示两个所述测量点中的另一个。

4.如权利要求2所述的定位方法，其特征在于，所述步骤S31a中，所述经度分量差值为关联于所述第一定位数据的所述经纬度数据中的经度分量与关联于所述第二定位数据的所述经纬度数据中的经度分量之间的差值的绝对值；

则所述步骤S32a中，依照下述公式处理得到所述经度距离：

D_{jd_a}＝(|N₁-N₂|)*D_jd'；

其中，

D_{jd_a}用于表示所述经度距离；

D_jd’用于表示所述单位经度距离；

N₁用于表示关联于所述第一定位数据的所述经纬度数据中的经度分量；

N₂用于表示关联于所述第二定位数据的所述经纬度数据中的经度分量。

5.如权利要求1所述的定位方法，其特征在于，预先获取两个测量点的所述经纬度数据的纬度分量以及预先获取两个所述测量点之间沿纬度方向的距离，并根据所述步骤S31b中获取的数据处理得到关联于所述纬度分量的单位纬度距离；

两个所述测量点的所述经纬度数据的经度分量相同；

则所述步骤S3中，根据所述经纬度数据处理得到所述巡检人员所在位置与所述巡检杆塔所在位置之间沿纬度方向的纬度距离的方式具体包括：

步骤S31b，根据关联于所述第一定位数据的所述经纬度数据中的纬度分量与关联于所述第二定位数据的所述经纬度数据中的纬度分量处理得到所述巡检人员和所述巡检杆塔之间的纬度分量差值；

步骤S32b，根据所述纬度分量差值和所述单位距离处理得到所述巡检人员所在位置与所述巡检杆塔所在位置之间沿纬度方向的纬度距离。

6.如权利要求5所述的定位方法，其特征在于，依照下述公式处理得到所述单位纬度距离：

D_wd’＝D_wd/(|E_A-E_B|)；

其中，

D_wd’用于表示所述单位纬度距离；

D_wd用于表示两个所述测量点之间沿经度方向的距离；

E_A用于表示两个所述测量点中的一个，E_B用于表示两个所述测量点中的另一个。

7.如权利要求5所述的定位方法，其特征在于，所述步骤S31b中，所述纬度分量差值为关联于所述第一定位数据的所述经纬度数据中的纬度分量与关联于所述第二定位数据的所述经纬度数据中的纬度分量之间的差值的绝对值；

则所述步骤S34b中，依照下述公式处理得到所述纬度距离：

D_{wd_b}＝(|E₁-E₂|)*D_wd'；

其中，

D_{wd_b}用于表示所述经度距离；

D_wd’用于表示所述单位纬度距离；

E₁用于表示关联于所述第一定位数据的所述经纬度数据中的经度分量；

E₂用于表示关联于所述第二定位数据的所述经纬度数据中的经度分量。

8.如权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述步骤S4中，依照下述公式处理得到所述实际距离：

$D=\sqrt{{\left(D_{jd\_a}\right)}^2+{\left(D_{wd\_b}\right)}^2};$

其中，

D用于表示所述实际距离；

D_{jd_a}用于表示所述经度距离；

D_{wd_b}用于表示所述纬度距离。

9.如权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述步骤S1中获取所述GPS定位数据的方法具体为：根据多颗所述定位卫星的卫星坐标以及相关属性，处理得到所述定位卫星与被定位的所述巡检人员所在位置之间的站星距离，并进而处理得到所述巡检人员所在位置的所述GPS定位数据；

以及

根据多颗所述定位卫星的卫星坐标以及相关属性，处理得到所述定位卫星与被定位的所述巡检杆塔所在位置之间的站星距离，并进而处理得到所述巡检杆塔所在位置的所述GPS定位数据。

10.如权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述定位方法中，还包括监控并记录所述巡检人员的巡检轨迹的方法，具体包括：

步骤A1，获取所述巡检人员的所述第一定位数据；

步骤A2，将所述巡检人员的所述第一定位数据转换成经纬度数据并上传；

步骤A3，根据所述经纬度数据记录所述巡检人员的当前位置，随后返回所述步骤A1；

循环所述步骤A1至所述步骤A3，直至所述巡检人员结束对所述输电线路的巡检过程，随后将记录的连续的所述当前位置显示在系统的显示屏上，以形成所述巡检人员的所述巡检轨迹。

11.如权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述定位方法中，还包括监控并记录所述巡检人员的巡检轨迹的方法，具体包括：

步骤B1，获取所述巡检人员的所述第一定位数据；

步骤B2，将所述巡检人员的所述第一定位数据转换成经纬度数据并上传；

步骤B3，根据所述经纬度数据记录所述巡检人员的当前位置并显示于系统的显示屏上，随后返回所述步骤B1；

循环所述步骤B1至所述步骤B3，直至所述巡检人员结束对所述输电线路的巡检过程；

所述步骤B3中，于记录并显示所述巡检人员的所述当前位置时，实时形成所述巡检人员的所述巡检轨迹。