[发明专利]卫星定位与加速度计紧集成变形测量及预警系统与方法

权利要求书

1.一种卫星定位与加速度计紧集成变形测量及预警系统，其特征在于：该预警系统包括加速度计模块，GPS接收机模块，控制板模块，上位机模块及远程终端模块，其中：加速度计模块的输出端与控制板模块相连，GPS接收机模块的输出端与控制板模块相连，控制板模块的输出端与上位机模块相连，上位机模块的输出信息通过Internet或LAN同步传输到远程终端模块。

2.如权利要求1所述的卫星定位与加速度计紧集成变形测量及预警系统，其特征在于：所述的加速度计模块包括：加速度计测量单元、转换电路和A/D转换模块，加速度计测量单元、转换电路和A/D转换模块顺序连接，A/D转换模块的输出端与控制板模块连接；

所述的GPS接收机模块包括：双频GPE_OEM板和GPS天线，GPS天线与双频GPE_OEM板连接，双频GPE_OEM板与控制模块连接；

所述的控制板模块包括：电源模块和数据时间同步模块，电源模块和数据时间同步模块连接，所述的数据时间同步模块用于加速度计模块和GPS接收机模块输出的数字信号的时刻配准。

3.一种卫星定位与加速度计紧集成变形测量及预警方法，其特征在于：

所述的加速度计模块包括加速度计测量单元和数字电路；加速度计模块用于输出测站的加速度信息，加速度计模块的测量单元为三轴正交的加速度计，数字电路包括转换电路和A/D转换模块，所述转换电路用于将加速度计输出的信号传送到A/D转换模块，所述A/D转换模块用于将加速度计的信号转换为数字信息；

所述的GPS接收机模块由双频GPS_OEM板和GPS天线组成，GPS接收机模块用于并输出测站的测量信息、卫星星历数据和卫星健康状态数据；

所述的控制板模块，为GPS_OEM板和加速度计模块供电以及用于加速度计模块和GPS接收机模块输出的数字信号的时间同步；

所述上位机模块，控制系统工作状态并接收控制板模块输出的已同步的GPS和加速度信号，通过卡尔曼滤波计算进行数据融合，并采用累积和算法进行预警，实时显示相关信息并进行传输；

所述远程终端模块，接收上位机传输的数据和警告信息；

具体的方法步骤为：

    A、控制板模块上电后，系统首先进行自检，并开始初始化；

B、系统正常后，加速度计模块中的加速度计测量单元开始感知测站的加速度，并通过转换电路和A/D转换模块转换成数字信息，同时将其传输给控制板模块；

C、与b同时，GPS接收模块开始工作，GPS接收天线接收GPS信号，通过双频GPS_OEM板实时处理，可以得到测站的定位信息及相关星历数据和卫星状态信息，同时将得到的测站位置信息传输给控制板模块；

D、控制板模块同步接收来自加速度计模块的加速度信息和来自GPS模块的位置信息，通过时间同步模块得到同一时间标记的加速度信息和位置信息，并传输给上位机模块；

E、上位机模块接收来自控制板模块的数据，通过卡尔曼滤波器计算进行数据融合，获取较高精度的位置变化信息，并将位置信息和加速度信息作为输入，采用累积和算法进行预警，同步显示信息，同时将相关数据和必要的警告信息传给远程终端；

F、远程终端接收来自上位机的信息，并根据实际情况做出决策。