CN114001638B - 一种多测点高精度形变监测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多测点高精度形变监测系统，包括数据中心，用以处理接受到的数据；天线阵列，用以采集监控数据，以及把数据传输到数据中心；天线阵列包括多个天线，多个天线的监测数据送到数据中心统一计算；数据中心对一个天线进行多次测算，最佳测量值为多次测量值按方差大小做的加权平均值。本发明使用方便快捷，可实现取多个基准点对某一点做高精度计算，提高了可靠性和精度。

Description

一种多测点高精度形变监测系统
技术领域
本发明涉及灾害监测技术领域，特别涉及一种多测点高精度形变监测系统。
背景技术
现有GNSS高精度监测技术建设成本高，一个监测点的监测设备费用不低于1.8万人民币。使得该技术因为成本原因难以大面积推广。目前只少量应用于地灾监测及水库监测项目中。GNSS高精度监测采用GNSS卫星定位技术，通过相位差分原理，将天线接收到的原始观测数据进行RTK后处理，得到厘米或者更高的毫米级监测精度。
现有的监测系统，一个监测点只对一个基准点计算，监测点完成计算后将结果送至后台，一个测量点一次的监测数据，可能存在偏大或者偏小的情况，造成测量的精度和可靠性差，采用单机后处理方式，数据处理形式冗余复杂，导致设备造价高昂。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种多测点高精度形变监测系统，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种多测点高精度形变监测系统，包括数据中心，用以处理接受到的数据；
天线阵列，用以采集监控数据，以及把数据传输到数据中心；
天线阵列包括多个天线，多个天线的监测数据送到数据中心统一计算；
数据中心对一个天线进行多次测算，最佳测量值为多次测量值按方差大小做的加权平均值。
优选的，天线阵列包括一个天线A；单个天线监测点解算如下：
选择天线A为基准点，则对天线A和监测天线J1的基线有多个测量值分别为，
1)矢量
2)矢量
3)矢量
……
n)矢量
按照测量原理，最佳测量值为多个测量值按方差大小做的加权平均，最佳测量值精度高于单一的测量值。
优选的，单个数据中心最多同步处理36个天线的监测数据，每一个天线均可以作为测量点或基准点。
优选的，n个天线作为基准点，1≤n≤35，36-n个天线作为监测点，单个数据中心能够同时处理36-n个天线的监测数据，每个监测点得到n×(36-n)个测量值，从而进行方差加权平均处理得到单个监测点形变监测结果。
优选的，3个天线作为基准点，33个天线作为监测点，单个数据中心能够同时处理33个天线的监测数据，每个监测点得到3×(36-3)＝99个不同的测量值。
优选的，在基准点的数量超过3个时，各个基准点闭合组网。
优选的，天线是BDS/GPS/GLONASS兼容天线，天线包括天线罩、天线、低噪声放大器、底板和高频输出插座。
优选的，天线和数据中心光纤连接。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
该一种多测点高精度形变监测系统，天线阵列包括多个天线，多个天线的监测数据送到数据中心统一计算，任意一个天线既可以作为测量点也可以作为基准点，在系统中可以较为方便的取多个基准点对某一点做高精度计算，提高了可靠性又提高了精度。
附图说明
图1为本发明提供的一种多测点高精度形变监测系统的单个天线监测点解算示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1所示，一种多测点高精度形变监测系统，包括数据中心和天线阵列，天线阵列包括多个天线，多个天线可以采集多个监控数据，然后把采集到的监测数据统一输送到数据中心，数据中心接受天线传输过来的检测数据，并对检测数据进行计算；
数据中心对一个天线进行多次测算，防止因一次测量值过大或者过小，而造成监测的不准确，最佳测量值为多次测量值按方差大小做的加权平均值，进而提高监测点的形变监测精度和可靠性。
天线阵列包括一个天线A；单个天线监测点解算如下：
选择天线A为基准点，则对天线A和监测天线J1的基线有多个测量值分别为，
1)矢量
2)矢量
3)矢量
……
n)矢量
按照测量原理，最佳测量值为多个测量值按方差大小做的加权平均，最佳测量值精度高于单一的测量值。
单个数据中心最多同步处理36个天线的监测数据，每一个天线均可以作为测量点或基准点。
n个天线作为基准点，1≤n≤35，36-n个天线作为监测点，单个数据中心能够同时处理36-n个天线的监测数据，每个监测点得到n×(36-n)个测量值，从而进行方差加权平均处理得到单个监测点形变监测结果，进一步提高监测点的形变监测精度和可靠性。
天线是BDS/GPS/GLONASS兼容天线，天线包括天线罩、天线、低噪声放大器、底板和高频输出插座，天线和数据中心光纤连接。
在1个天线作为基准点时，35个天线作为监测点，单个数据中心能够同时处理35个天线的监测数据，每个监测点得到1×(36-1)＝35个不同的测量值，从而进行方差加权平均处理得到单个监测点形变监测结果，进一步提高监测点的形变监测精度和可靠性；
在4个天线作为基准点时，4个基准点闭合组网，32个天线作为监测点，单个数据中心能够同时处理35个天线的监测数据，每个监测点得到4×(36-4)＝128个不同的测量值，从而进行方差加权平均处理得到单个监测点形变监测结果，进一步提高监测点的形变监测精度和可靠性。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种多测点高精度形变监测系统，其特征在于，包括
数据中心，用以处理接受到的数据；
天线阵列，用以采集监控数据，以及把数据传输到数据中心；
天线阵列包括多个天线，多个天线的监测数据送到数据中心统一计算；
数据中心对一个天线进行多次测算，最佳测量值为多次测量值按方差大小做的加权平均值；
天线阵列包括一个天线A；单个天线监测点解算如下：
选择天线A为基准点，则对天线A和监测天线J1的基线有多个测量值分别为，
1) 矢量；
2) 矢量+/>，
3) 矢量+/>，
……
n)矢量+/>；
按照测量原理，最佳测量值为多个测量值按方差大小做的加权平均，最佳测量值精度高于单一的测量值。
2.根据权利要求1所述的一种多测点高精度形变监测系统，其特征在于：单个数据中心最多同步处理36个天线的监测数据，每一个天线均可以作为测量点或基准点。
3.根据权利要求1所述的一种多测点高精度形变监测系统，其特征在于：n个天线作为基准点，1≤n≤35，36-n个天线作为监测点，单个数据中心能够同时处理36-n个天线的监测数据，每个监测点得到n×（36-n）个测量值，从而进行方差加权平均处理得到单个监测点形变监测结果。
4.根据权利要求3所述的一种多测点高精度形变监测系统，其特征在于：3个天线作为基准点，33个天线作为监测点，单个数据中心能够同时处理33个天线的监测数据，每个监测点得到3×（36-3）=99个不同的测量值。
5.根据权利要求3所述的一种多测点高精度形变监测系统，其特征在于：在基准点的数量超过3个时，各个基准点闭合组网。
6.根据权利要求1所述的一种多测点高精度形变监测系统，其特征在于：天线是BDS/GPS/GLONASS兼容天线，天线包括天线罩、天线、低噪声放大器、底板和高频输出插座。
7.根据权利要求1所述的一种多测点高精度形变监测系统，其特征在于：天线和数据中心光纤连接。
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