CN110986879A - 一种电力线塔倾斜实时监测方法及系统 - Google Patents

一种电力线塔倾斜实时监测方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电力线塔倾斜实时监测方法及系统。该方法包括：获取惯性传感器采集到的IMU数据和双天线GNSS系统提供的GNSS数据，其中，惯性传感器和双天线GNSS系统均安装在电力线塔上；将IMU数据与GNSS数据同步；将同步后的IMU数据与GNSS数据实时传输至控制系统端；控制系统端根据IMU数据对第一参数进行解算，第一参数包括；第一天线的位置、速度和航向角；控制系统端根据GNSS数据对第二参数进行解算，第二参数包括第一天线的位置、速度和双天线间基线的航向角；基于扩展卡尔曼滤波算法，对第一参数与第二参数进行松组合解算，确定电力线塔的位置、速度和航向角；根据电力线塔航向角确定电力线塔的倾斜幅度。本发明能够对电力线塔倾斜情况进行实时的高精度监测。

Description

一种电力线塔倾斜实时监测方法及系统
技术领域
本发明涉及电力设备技术领域，特别是涉及一种电力线塔倾斜实时监测方法及系统。
背景技术
高压电力线塔的实时倾斜幅度监测是维护输电安全的核心技术支撑。现有的高压电力塔的倾斜监测和巡检方法，主要基于二者之一，且主要以定期或不定期巡检为主，一方面难以实现对电力塔倾斜状态的连续监测，另一方也不能满足实时高精度的监测需要，很难满足防患于未然的输电安全需要。
发明内容
本发明的目的是提供一种电力线塔倾斜实时监测方法及系统，能够对电力线塔倾斜情况进行实时的高精度监测。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种电力线塔倾斜实时监测方法，包括：
获取惯性传感器采集到的IMU数据以及双天线GNSS系统提供的GNSS数据，所述惯性传感器和所述双天线GNSS系统均安装在电力线塔上；
将所述IMU数据与所述GNSS数据同步；
将同步后的IMU数据与GNSS数据实时的传输至控制系统端；
控制系统端根据所述IMU数据对第一参数进行解算，所述第一参数包括；第一天线的位置、速度和航向角；
控制系统端根据所述GNSS数据对第二参数进行解算，所述第二参数包括第一天线的位置、速度和双天线间基线的航向角；
基于扩展卡尔曼滤波算法，对根据IMU数据解算得到的第一参数与根据GNSS数据解算得到的第二参数进行松组合解算，确定电力线塔的位置、速度和航向角；
根据所述电力线塔的航向角确定所述电力线塔的倾斜幅度。
可选的，所述将所述IMU数据与所述GNSS数据同步，具体包括：
在FPGA板卡上，同时接入GNSS信号和IMU信号；
从GNSS信号中解码出GPS/BDS/GLONASS/Galileo时间信息；
确定传入FPGA板卡中的GNSS信号与IMU信号的时间差；
根据解码出GPS/BDS/GLONASS/Galileo时间信息以及所述时间差，计算所述IMU信号的时间信息，记为IMU信号初始时间；
根据所述IMU信号初始时间，结合IMU采样率，确定后续输入FPGA板卡的IMU数据的时间信息。
可选的，所述将同步后的IMU数据与GNSS数据传输至控制系统端，具体包括：
将同步后的IMU数据与GNSS数据通过4G/5G实时的传输至控制系统端。
可选的，在所述根据所述GNSS数据对第二参数进行解算之前，还包括：
获取IGS服务中心解算的GNSS系统的参数，所述参数包括精密轨道、实时精密钟差、电离层参数、卫星码间偏差、卫星未校正相位偏差。
可选的，所述根据所述GNSS数据对第二参数进行解算，具体包括：
根据第一天线的GNSS数据以及IGS服务中心解算的GNSS系统的参数，对第一天线进行实时的PPP定位和速度解算，得到第一天线在地心地固坐标系下的绝对位置和速度；
利用第一天线的GNSS数据和第二天线的GNSS数据，以第一天线为基准站，以第二天线为流动站，进行超短基线RTK解算，得到第一天线与第二天线之间的基线向量；
将所述基线向量转换到导航坐标系，并确定基线向量在导航坐标系中的航向角。
本发明还提供了一种电力线塔倾斜实时监测系统，包括：控制系统端、安装于电力线塔上的惯性传感器和双天线GNSS系统、FPGA板卡、数据传输模块；其中，所述FPGA板卡包括数据获取模块和数据同步模块，所述控制系统端包括IMU数据解算模块、GNSS数据解算模块、松组合解算模块和倾斜幅度确定模块；
所述数据获取模块，用于获取惯性传感器采集到的IMU数据以及双天线GNSS系统提供的GNSS数据；
所述数据同步模块，用于将所述IMU数据与所述GNSS数据同步；
所述数据传输模块，用于将同步后的IMU数据与GNSS数据传输至控制系统端；
所述IMU数据解算模块，用于根据所述IMU数据对第一参数进行解算，所述第一参数包括；第一天线的位置、速度和航向角；
所述GNSS数据解算模块，用于根据所述GNSS数据对第二参数进行解算，所述第二参数包括第一天线的位置、速度和双天线间基线的航向角；
所述松组合解算模块，用于基于扩展卡尔曼滤波算法，对所述第一参数与所述第二参数进行松组合解算，确定电力线塔的位置、速度和航向角；
所述倾斜幅度确定模块，用于根据所述电力线塔的航向角确定所述电力线塔的倾斜幅度。
可选的，所述数据同步模块，具体包括：
信号接入单元，用于在FPGA板卡上，同时接入GNSS信号和IMU信号；
解码单元，用于从GNSS信号中解码出GPS/BDS/GLONASS/Galileo时间信息；
时间差确定单元，用于确定传入FPGA板卡中的GNSS信号与IMU信号的时间差；
IMU信号初始时间信息同步单元，用于根据解码出GPS/BDS/GLONASS/Galileo时间信息以及所述时间差，计算所述IMU信号的时间信息，记为IMU信号初始时间；
IMU信号时间信息同步单元，用于根据所述IMU信号初始时间，结合IMU采样率，确定后续输入FPGA板卡的IMU数据的时间信息。
可选的，所述数据传输模块，具体包括：
数据传输单元，用于将同步后的IMU数据与GNSS数据通过4G/5G传输至控制系统端。
可选的，所述系统还包括：
GNSS系统参数获取单元，用于获取IGS服务中心解算的GNSS系统的参数，所述参数包括精密轨道、实时精密钟差、电离层参数、卫星码间偏差、卫星未校正相位偏差。
可选的，所述GNSS数据解算模块，具体包括：
位置速度解算单元，用于根据第一天线的GNSS数据以及IGS服务中心解算的GNSS系统的参数，对第一天线进行实时的PPP定位和速度解算，得到第一天线在地心地固坐标系下的绝对位置和速度；
基线向量确定单元，用于利用第一天线的GNSS数据和第二天线的GNSS数据，以第一天线为基准站，以第二天线为流动站，进行超短基线RTK解算，得到第一天线与第二天线之间的基线向量；
航向角解算单元，用于将所述基线向量转换到导航坐标系，并确定基线向量在导航坐标系中的航向角。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供的电力线塔倾斜实时监测方法及系统，将安装在电力线塔上的惯性传感器和双天线GNSS系统采集到的IMU数据和GNSS数据通过4G/5G通信技术实时地传输至控制系统端，控制系统端首先对主天线GNSS数据进行实时PPP解算，获得该天线的精确坐标；其次利用双天线GNSS数据进行RTK解算，获得高精度基线结果，从而计算双天线所确定的航向姿态角；以主天线的位置、双天线航向姿态和IMU数据，进行GNSS/INS松组合解算，解算电力塔的位置、速度和姿态，从而实现了对高压电力线塔的绝对位置和倾斜情况的实时高精度、快速、有效监测。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中电力线塔倾斜实时监测系统中部分组成元件的连接关系示意图；
图2为本发明实施例中电力线塔倾斜实时监测方法流程图。
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做出创造性劳动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。
本发明的目的是提供一种电力线塔倾斜实时监测方法及系统，能够对电力线塔倾斜情况进行实时的高精度监测。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
下面先对本发明涉及到的一些专业术语进行解释说明：
4G/5G：4G/5G通信，The 4/5th Generation Mobile Communication Technology；
GPS：全球定位系统，Global Positioning System；
GLONASS：全球导航卫星系统，GLObal NAvigation Satellite System；
BDS3：第三代北斗卫星导航系统，3th BeiDou Satellite Navigation System；
Galileo：伽利略卫星导航系统，Galileo Satellite Navigation System；
GNSS：全球卫星导航系统，Global Navigation Satellite Systems；
IGS：国际GNSS服务组织，International GNSS Service Center；
IMU：惯性测量单元，Inertial Measurement Unit；INS：惯性导航系统，InertialNavigation System；
FPGA：现场可编程阵列，Field Programmable Gate Array；
RT-PPP：实时精密单点定位，Real-time Precise Point Positioning；
RTK：实时动态差分定位技术，Real-time Kinematic；
LCI：松组合，Loose Coupled Integration。
本发明由4G/5G通信模块、低成本惯性传感器、双天线多系统GNSS(包括BDS、GPS、GLONASS、Galileo等)接收机共同构成用户端数据采集和播发系统，以GNSS系统时间为基准，在FPGA板卡上计算GNSS输入信号和IMU输入信号的时间差，确定IMU数据的时间，完成GNSS/IMU数据的时间同步工作。利用4G/5G通信模块，将时间同步后的双天线多系统GNSS伪距/载波/多普勒信息和IMU采集的比力和角速度信息传输到控制系统端，在控制系统端，利用实时PPP精密单点定位和RTK高精度基线算法确定GNSS双天线的绝对位置和双天线的姿态，并综合利用双天线姿态数据、双天线GNSS RTK位置数据、INS数据进行松组合结算，从而实现对高压电力线塔的绝对位置和倾斜情况的实时高精度、快速、有效监测。
如图1所示，以低成本惯性传感器2为中心，建立前-右-下载体坐标系，将双天线多系统GNSS接收机1的天线r1和天线r2安装在前/x轴上，其中天线r1尽可能靠近IMU，并量取天线r1到IMU的杆臂
Figure BDA0002306065890000061
两个多系统GNSS天线与双天线多系统GNSS接收机1连接，GNSS接收机1和低成本惯性传感器2与FPGA板卡3连接，在FPGA板卡3上实现GNSS数据与IMU数据的时间同步。利用4G/5G通信模块4网络，将时间同步后的双天线GNSS数据和INS数据传输回系统控制端，并利用GNSS/INS松组合算法，精确计算每个电力塔的实时位置、速度和姿态信息。
在实施例中，如图2所示，本发明提供的电力线塔倾斜实时监测方法包括以下步骤：
步骤201：获取惯性传感器采集到的IMU数据以及双天线GNSS系统提供的GNSS数据，所述惯性传感器和所述双天线GNSS系统均安装在电力线塔上；
步骤202：将所述IMU数据与所述GNSS数据同步；
步骤203：将同步后的IMU数据与GNSS数据实时的传输至控制系统端；
步骤204：控制系统端根据所述IMU数据对第一参数进行解算，所述第一参数包括；第一天线的位置、速度和航向角；
步骤205：控制系统端根据所述GNSS数据对第二参数进行解算，所述第二参数包括第一天线的位置、速度和双天线间基线的航向角；
步骤206：基于扩展卡尔曼滤波算法，对根据IMU数据解算得到的第一参数与根据GNSS数据解算得到的第二参数进行松组合解算，确定电力线塔的位置、速度和航向角；
步骤207：根据所述电力线塔的航向角确定所述电力线塔的倾斜幅度。
在上述实施例中，步骤202可以以如下方式实现：
基于电子信号传输理论，在FPGA板卡上，同时接入双天线多系统GNSS信号和IMU信号，利用传入FPGA板卡中两个信号的时间差值和从GNSS信号中解码出的GPS/BDS/GLONASS/Galileo时间信息，计算当前IMU信号的时间。同时，基于IMU稳定的PPS信号和计算出的IMU初始时间，按照IMU采样率，给后续输入的IMU数据逐个进行时间同步。
在上述实施例中，步骤203可以以如下方式实现：
基于4G/5G通信技术理论和数字编码/解码技术，将观测到的双天线多系统GNSS数据和时间同步后的IMU数据实时传输回控制端系统，并按照GNSS数据格式和IMU数据格式进行解码。
在上述实施例中，在步骤205之前，还包括：
基于网络数据传输技术和多系统GNSS实时精密定轨理论，将IGS服务中心解算的多系统GNSS实时卫星产品(包括精密轨道、实时精密钟差、电离层参数、卫星码间偏差、卫星未校正相位偏差)实时传入控制系统。
在上述实施例中，步骤205可以以如下方式实现：
基于实时精密单点定位理论，利用传入的第一天线r1的实时多系统GNSS数据(伪距、载波和多普勒)和实时精密卫星产品，进行实时PPP定位和测速解算，获得地心地固坐标系下(Earth centered earth fixed frame,e系)高压电力线塔的实时高精度的绝对位置
Figure BDA0002306065890000071
和速度
Figure BDA0002306065890000072
基于双差GNSS基线解算理论，以r1天线为基准站，以GNSS系统的第二天线(r2)为流动站，进行超短基线RTK解算，获得r2天线的位置
Figure BDA0002306065890000073
以及r1和r2天线之间的基线向量ΔLe，其中
Figure BDA0002306065890000074
基于空间坐标系转换原理，以r1天线位置为中心，将r1和r2天线之间的基线向量(ΔLe)转换到导航坐标系(North-East-Down，简称N-E-D，记为navigation frame，即n系)，获得n系下的基线向量ΔLn＝(ΔNr1-r2,ΔEr1-r2,ΔDr1-r2)T；
基于空间航向角定义，利用n系下的基线向量ΔLn，计算r1和r2天线所确定基线对应的航向角Ψr1-r2＝a tan 2(ΔEr1-r2,ΔNr1-r2)，其中a tan 2是C/C++语言中用于计算方位角的函数，其返回值在-π～+π之间；
在上述实施例中，步骤205可以以如下方式实现：
基于多源数据融合理论和扩展卡尔曼滤波理论，利用GNSS位置、r1和r2天线确定的航向角和IMU数据进行松组合解算。在扩展卡尔曼滤波理论中，松组合观测方程和状态方程可分别表示为：
ZLCI,k＝HLCI,kXLCI,k+ηLCI,k,ηLCI,k～N(0,RLCI,k) (1)
XLCI,k＝ΦLCI,k/k-1XLCI,k-1+μLCI,k-1,μLCI,k-1～N(0,QLCI,k-1) (2)
式(1)和(2)对应的平差解和对应的方差可分别表示为：
XLCI,k＝ΦLCI,k/k-1XLCI,k-1+KLCI,k(ZLCI,k-HLCI,kΦLCI,k/k-1XLCI,k-1) (3)
Figure BDA0002306065890000084
其中，
Figure BDA0002306065890000081
Figure BDA0002306065890000082
式中，ZLCI、XLCI、HLCI和Φk,k-1分别表示松组合(LCI)的观测新息向量、状态参数向量、设计系数矩阵和由k-1时刻状态参数向量预测k时刻状态参数向量的状态转移矩阵；KLCI,k表示k时刻的卡尔曼滤波增益矩阵；ηLCI和μk-1分别表示松组合的观测向量噪声和状态噪声，其先验方差分别为RLCI和Qk；N表示高斯正态分布；XLCI表示状态向量：
Figure BDA0002306065890000083
式中，δΨ表示姿态改正数向量(包括横滚角改正时、俯仰角改正数和航向角改正数)；δBa和δBg表示加速度计(accelerometer)和陀螺仪(gyroscope)零偏(Bias)改正数向量；δSa和δSg分别表示加速度计和陀螺仪比例因子(Scale factor)改正数向量。观测新息向量(ZLCI)由航向约束方程、位置方程、速度方程三部分构成：
Figure BDA0002306065890000091
式中，Ψ表示用由INS力学编排计算的航向角；
Figure BDA0002306065890000092
和
Figure BDA0002306065890000093
分别表示n系下GNSSPPP解算的r1天线位置(通过
Figure BDA0002306065890000094
转换得到)和由INS计算的r1天线的位置，并以地理坐标形式表示；
Figure BDA0002306065890000095
和
Figure BDA0002306065890000096
分别表示GNSS PPP解算的r1天线速度(通过
Figure BDA0002306065890000097
转换得到)和INS计算r1天线的速度；Vp,k、Vv,k和VΨ,k分别表示位置、速度和航向姿态的观测噪声，其期望为零，先验方差分别为Rp、Rv和RΨ。由于GNSS接收机中心与IMU中心不重合，因此，GNSS解算的位置和速度与INS计算的位置和速度存在以下关系：
Figure BDA0002306065890000098
Figure BDA0002306065890000099
式中，
Figure BDA00023060658900000910
表示n系相对于地心惯性系(inertial frame，i系)的角速度并投影到n系中，
Figure BDA00023060658900000911
表示IMU在b系中测量的角增量信息(b系相对于i系的角速度)，×表示矩阵叉乘运算；
Figure BDA00023060658900000912
表示从n系到b系的姿态转移矩阵；D-1表示将n系下的杆臂转换到地理坐标系的旋转矩阵；
Figure BDA00023060658900000913
式中，RN和RM分别表示子午圈曲率半径和卯酉圈曲率半径，h表示当前IMU对应的高程，latitude表示IMU所在位置对应的纬度。
根据误差扰动理论，对式(8)进行误差扰动
Figure BDA00023060658900000914
即可得到设计系数矩阵HLCI。状态转移矩阵则由状态参数的动力学方程决定，其中本方案采用PSI误差角模型来描述位置、速度和姿态在时域上的变化规律，采用一阶高斯马尔科夫过程来描述惯性传感器零偏误差和比例因子误差。其中PSI角误差模型的连续函数可表示为：
Figure BDA00023060658900000915
Figure BDA0002306065890000101
Figure BDA0002306065890000102
式中，fb、gn、
Figure BDA0002306065890000103
分别表示b系中加速度计输出的比力信息、重力加速度在n系的投影、e系相对i系的角速度并投影到n系中。连续型一阶高斯马尔科夫过程可表示为：
Figure BDA0002306065890000104
式中，x＝(δBg,δBa,δSg,δSa)，τ表示一阶高斯马尔科夫过程相关时间，∈表示一阶高斯马尔科夫过程噪声。
基于式(12)～(15)，即可得到状态转移系数矩阵。据此，根据式(3)即可计算得到高压电力线塔的高精度三维位置、速度和姿态信息，由于电力线塔的倾斜幅度可通过计算的姿态角直接反应，在4G/5G实时通讯技术的支撑下，双天线多系统GNSS PPP-RTK/INS实时数据处理算法可用于存在倾斜危险的电力塔的实时定位和监测预警。
本发明还提供了一种电力线塔倾斜实时监测系统，该系统包括：控制系统端、安装于电力线塔上的惯性传感器和双天线GNSS系统、FPGA板卡、数据传输模块；其中，所述FPGA板卡包括数据获取模块和数据同步模块，所述控制系统端包括IMU数据解算模块、GNSS数据解算模块、松组合解算模块和倾斜幅度确定模块；
所述数据获取模块，用于获取惯性传感器采集到的IMU数据以及双天线GNSS系统提供的GNSS数据；
所述数据同步模块，用于将所述IMU数据与所述GNSS数据同步；
所述数据传输模块，用于将同步后的IMU数据与GNSS数据实时的传输至控制系统端；
所述IMU数据解算模块，用于根据所述IMU数据对第一参数进行解算，所述第一参数包括；第一天线的位置、速度和航向角；
所述GNSS数据解算模块，用于根据所述GNSS数据对第二参数进行解算，所述第二参数包括第一天线的位置、速度和双天线间基线的航向角；
所述松组合解算模块，用于基于扩展卡尔曼滤波算法，对第一参数与第二参数进行松组合解算，确定电力线塔的位置、速度和航向角；
所述倾斜幅度确定模块，用于根据所述电力线塔的航向角确定所述电力线塔的倾斜幅度。
在上述实施例中，所述数据同步模块，具体包括：
信号接入单元，用于在FPGA板卡上，同时接入GNSS信号和IMU信号；
解码单元，用于从GNSS信号中解码出GPS/BDS/GLONASS/Galileo时间信息；
时间差确定单元，用于确定传入FPGA板卡中的GNSS信号与IMU信号的时间差；
IMU信号初始时间信息同步单元，用于根据解码出GPS/BDS/GLONASS/Galileo时间信息以及所述时间差，计算所述IMU信号的时间信息，记为IMU信号初始时间；
IMU信号时间信息同步单元，用于根据所述IMU信号初始时间，结合IMU采样率，确定后续输入FPGA板卡的IMU数据的时间信息。
在上述实施例中，所述数据传输模块，具体包括：
数据传输单元，用于将同步后的IMU数据与GNSS数据通过4G/5G实时的传输至控制系统端。
在上述实施例中，所述系统还包括：
GNSS系统参数获取单元，用于获取IGS服务中心解算的GNSS系统的参数，所述参数包括精密轨道、实时精密钟差、电离层参数、卫星码间偏差、卫星未校正相位偏差。
在上述实施例中，所述GNSS数据解算模块，具体包括：
位置速度解算单元，用于根据第一天线的GNSS数据以及IGS服务中心解算的GNSS系统的参数，对第一天线进行实时的PPP定位和速度解算，得到第一天线在地心地固坐标系下的绝对位置和速度；
基线向量确定单元，用于利用第一天线的GNSS数据和第二天线的GNSS数据，以第一天线为基准站，以第二天线为流动站，进行超短基线RTK解算，得到第一天线与第二天线之间的基线向量；
航向角解算单元，用于将所述基线向量转换到导航坐标系，并确定基线向量在导航坐标系中的航向角。
本发明提供的电力线塔倾斜实时监测方法及系统，具有以下优势：
1)能够精确确定电力塔位置。本发明中的实时多系统GNSS精密单点定位技术，得益于GNSS实时精密轨道产品和PPP技术，可提供实时厘米级的定位精度，并实现连续定位监测，可以对发生倾斜危险的电力线塔进行精确的定位。
2)能够精确确定电力塔姿态。本发明首先利用超短基线RTK技术，实现高精度基线解算，并获得两个天线所确定的基线的高精度航向角；利用该航向角与实时PPP提供的位置、速度进行数据融合，采用松组合技术，在克服低沉本INS的姿态发散问题的同时降低计算量。其中采用实时双天线航向/PPP/INS松组合技术，可提供数百赫兹的高精度定姿结果，实现电力塔倾斜状态的精确监测。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种电力线塔倾斜实时监测方法，其特征在于，包括：
获取惯性传感器采集到的IMU数据以及双天线GNSS系统提供的GNSS数据，所述惯性传感器和所述双天线GNSS系统均安装在电力线塔上；
将所述IMU数据与所述GNSS数据同步；
将同步后的IMU数据与GNSS数据实时的传输至控制系统端；
控制系统端根据所述IMU数据对第一参数进行解算，所述第一参数包括；第一天线的位置、速度和航向角；
控制系统端根据所述GNSS数据对第二参数进行解算，所述第二参数包括第一天线的位置、速度和双天线间基线的航向角；
基于扩展卡尔曼滤波算法，对根据IMU数据解算得到的第一参数与根据GNSS数据解算得到的第二参数进行松组合解算，确定电力线塔的位置、速度和航向角；
根据所述电力线塔的航向角确定所述电力线塔的倾斜幅度。
2.根据权利要求1所述的电力线塔倾斜实时监测方法，其特征在于，所述将所述IMU数据与所述GNSS数据同步，具体包括：
在FPGA板卡上，同时接入GNSS信号和IMU信号；
从GNSS信号中解码出GPS/BDS/GLONASS/Galileo时间信息；
确定传入FPGA板卡中的GNSS信号与IMU信号的时间差；
根据解码出GPS/BDS/GLONASS/Galileo时间信息以及所述时间差，计算所述IMU信号的时间信息，记为IMU信号初始时间；
根据所述IMU信号初始时间，结合IMU采样率，确定后续输入FPGA板卡的IMU数据的时间信息。
3.根据权利要求1所述的电力线塔倾斜实时监测方法，其特征在于，所述将同步后的IMU数据与GNSS数据实时的传输至控制系统端，具体包括：
将同步后的IMU数据与GNSS数据通过4G/5G实时的传输至控制系统端。
4.根据权利要求1所述的电力线塔倾斜实时监测方法，其特征在于，在所述根据所述GNSS数据对第二参数进行解算之前，还包括：
获取IGS服务中心解算的GNSS系统的参数，所述参数包括精密轨道、实时精密钟差、电离层参数、卫星码间偏差、卫星未校正相位偏差。
5.根据权利要求4所述的电力线塔倾斜实时监测方法，其特征在于，所述根据所述GNSS数据对第二参数进行解算，具体包括：
根据第一天线的GNSS数据以及IGS服务中心解算的GNSS系统的参数，对第一天线进行实时的PPP定位和速度解算，得到第一天线在地心地固坐标系下的绝对位置和速度；
利用第一天线的GNSS数据和第二天线的GNSS数据，以第一天线为基准站，以第二天线为流动站，进行超短基线RTK解算，得到第一天线与第二天线之间的基线向量；
将所述基线向量转换到导航坐标系，并确定基线向量在导航坐标系中的航向角。
6.一种电力线塔倾斜实时监测系统，其特征在于，包括：控制系统端、安装于电力线塔上的惯性传感器和双天线GNSS系统、FPGA板卡、数据传输模块；其中，所述FPGA板卡包括数据获取模块和数据同步模块，所述控制系统端包括IMU数据解算模块、GNSS数据解算模块、松组合解算模块和倾斜幅度确定模块；
所述数据获取模块，用于获取惯性传感器采集到的IMU数据以及双天线GNSS系统提供的GNSS数据；
所述数据同步模块，用于将所述IMU数据与所述GNSS数据同步；
所述数据传输模块，用于将同步后的IMU数据与GNSS数据实时的传输至控制系统端；
所述IMU数据解算模块，用于根据所述IMU数据对第一参数进行解算，所述第一参数包括；第一天线的位置、速度和航向角；
所述GNSS数据解算模块，用于根据所述GNSS数据对第二参数进行解算，所述第二参数包括第一天线的位置、速度和双天线间基线的航向角；
所述松组合解算模块，用于基于扩展卡尔曼滤波算法，对所述第一参数与所述第二参数进行松组合解算，确定电力线塔的位置、速度和航向角；
所述倾斜幅度确定模块，用于根据所述电力线塔的航向角确定所述电力线塔的倾斜幅度。
7.根据权利要求6所述的电力线塔倾斜实时监测系统，其特征在于，所述数据同步模块，具体包括：
信号接入单元，用于在FPGA板卡上，同时接入GNSS信号和IMU信号；
解码单元，用于从GNSS信号中解码出GPS/BDS/GLONASS/Galileo时间信息；
时间差确定单元，用于确定传入FPGA板卡中的GNSS信号与IMU信号的时间差；
IMU信号初始时间信息同步单元，用于根据解码出GPS/BDS/GLONASS/Galileo时间信息以及所述时间差，计算所述IMU信号的时间信息，记为IMU信号初始时间；
IMU信号时间信息同步单元，用于根据所述IMU信号初始时间，结合IMU采样率，确定后续输入FPGA板卡的IMU数据的时间信息。
8.根据权利要求6所述的电力线塔倾斜实时监测系统，其特征在于，所述数据传输模块，具体包括：
数据传输单元，用于将同步后的IMU数据与GNSS数据通过4G/5G实时的传输至控制系统端。
9.根据权利要求6所述的电力线塔倾斜实时监测系统，其特征在于，所述系统还包括：
GNSS系统参数获取单元，用于获取IGS服务中心解算的GNSS系统的参数，所述参数包括精密轨道、实时精密钟差、电离层参数、卫星码间偏差、卫星未校正相位偏差。
10.根据权利要求9所述的电力线塔倾斜实时监测系统，其特征在于，所述GNSS数据解算模块，具体包括：
位置速度解算单元，用于根据第一天线的GNSS数据以及IGS服务中心解算的GNSS系统的参数，对第一天线进行实时的PPP定位和速度解算，得到第一天线在地心地固坐标系下的绝对位置和速度；
基线向量确定单元，用于利用第一天线的GNSS数据和第二天线的GNSS数据，以第一天线为基准站，以第二天线为流动站，进行超短基线RTK解算，得到第一天线与第二天线之间的基线向量；
航向角解算单元，用于将所述基线向量转换到导航坐标系，并确定基线向量在导航坐标系中的航向角。
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