[发明专利]一种一机多天线GNSS位移监测系统和监测方法

说明书

本发明涉及一种一机多天线GNSS位移监测系统，包括多天线系统、监测主机和监测后台；多天线系统包括一根基准天线、多根监测天线以及多天线切换控制模块；基准天线和多天线切换控制模块与监测主机有线连接，监测天线与多天线切换控制模块有线连接；监测主机包括数据接收处理模块、信号传输模块和供电模块，数据接收处理模块用于处理基准天线和监测天线的位置数据，信号传输模块用于将基准天线和监测天线的位置数据传输至监测后台；监测主机与监测后台通过无线通讯连接。在监测点较密集的位移监测中使用本监测系统，可以大大降低监测和后期运维成本，多个监测点仅需一套硬件设备即可实现有效监测，降低了监测成本，提高了监测设备的稳定性。

技术领域

本发明涉及卫星定位监测技术领域，更具体地说，涉及一种能够利用全球导航卫星系统实现多点精确定位，从而对多个已知点的位移情况进行长期监测的一机多天线多点位移监测系统和监测方法。

背景技术

随着GPS、GLONASS、北斗等卫星定位系统在测绘、导航、通讯与其他诸多领域的广泛应用与推广，技术发展逐渐成熟，并在卫星定位监测领域也取得了较好发展，尤其在岩土工程监测方面得到了广泛应用。

在现有的卫星定位监测系统中，定位天线与监测主机一对一连接，每个监测点都有独立的硬件、供电、通讯、施工。其原理为，在每个监测点安装独立的位移监测站，利用与基准站之间的差分信号，来对监测点进行较高精度的定位，再将定位数据上传网络，从而对监测点的相对位移情况进行长期自动监测。

目前虽有一些技术针对岩土工程监测提出了一些位移监测技术方案，但普遍存在以下问题与不足：

1.传统监测方法每个监测点都需要独立的硬件、供电、通讯、施工，监测成本过高，且后期需要对每个监测站进行单独维护，设备稳定性难以保障。

2.传统监测方法仅利用基准站进行定位辅助，监测精度不够稳定。

3.传统监测方法为提高监测精度，需获取大量监测数据，导致供电与通讯系统压力过大，而且对数据解算方法要求较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种一机多天线GNSS位移监测系统，针对监测点相对较密集的监测系统进行位移监测，降低监测成本，提高整体监测精度，为高密度位移监测系统提供低价格、高精度的监测方法。

本发明的技术解决方案是：本发明提供一种一机多天线GNSS位移监测系统，包括多天线系统、监测主机和监测后台；

所述多天线系统包括一根基准天线、多根监测天线以及多天线切换控制模块；所述基准天线和多天线切换控制模块与所述监测主机有线连接，所述监测天线与多天线切换控制模块有线连接；

所述监测主机包括数据接收处理模块、信号传输模块和供电模块，所述数据接收处理模块用于对所述基准天线和监测天线的位置数据进行处理，所述信号传输模块用于将所述基准天线和监测天线的位置数据传输至监测后台；所述监测主机与监测后台通过无线通讯方式连接。

进一步的，所述监测天线的数量为10根。

为解决技术问题，本发明还进一步提供一种一机多天线GNSS位移监测方法，包括如下步骤：

S1、基准天线将接收到的卫星信号传输到监测主机的数据接收处理模块，得到基准天线所在点位的卫星定位数据；

S2、多天线切换控制模块按设定的频率自动切换到每根监测天线，使所有监测天线轮流向监测主机传输卫星信号，数据接收处理模块对所接收到数据进行分类存储，分别得到每个点的绝对位置信息和相对于基准天线的相对矢量位置信息；

S3、数据接收处理模块再对接收到的绝对位置信息和相对矢量位置信息进行数据结算处理，得到最终的高精度定位数据，再将该数据通过信号传输模块上传到监测后台，从而得到监测点的位移情况。