[发明专利]一种基于虚拟参考站检测铁路沉降的方法及系统在审

专利信息
申请号: 202110439483.5 申请日: 2021-04-23
公开(公告)号: CN113295140A 公开(公告)日: 2021-08-24
发明(设计)人: 邓成呈;熊俊杰;吴海腾;黎勇跃 申请(专利权)人: 杭州申昊科技股份有限公司
主分类号: G01C5/00 分类号: G01C5/00;G01S19/44
代理公司: 杭州周林知识产权代理事务所(普通合伙) 33439 代理人: 闫家伟
地址: 311100 浙江*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 虚拟 参考 检测 铁路 沉降 方法 系统
【权利要求书】:

1.一种基于虚拟参考站检测铁路沉降的方法,其特征在于,包括:

步骤一、获取用户的概略坐标和多个基准站的观测数据,并根据所述用户概略坐标和所述观测数据进行模糊度固定;

步骤二、根据固定的模糊度解算出宽巷模糊度,并提取双差大气误差;

步骤三、确定用户所在网元及星型网元的共视卫星;

步骤四、根据用户所处网元确定虚拟参考站,并生成虚拟观测值;

步骤五、每日采集观测数据并上传,监测铁路的位移变化量,当所述位移变化量大于位移阈值时报警。

2.如权利要求1所述的基于虚拟参考站检测铁路沉降的方法,其特征在于,所述观测数据包括伪距观测值和载波观测值。

3.如权利要求2所述的基于虚拟参考站检测铁路沉降的方法,其特征在于,所述步骤一中所述模糊度固定包括:

步骤a、基于伪距观测值与载波观测值建立伪距观测方程和载波观测方程;

所述伪距观测方程为:

所述载波观测方程为:

式中,下标k表示接收机,上标i表示北斗系统参考星,P表示伪距观测值,ρ表示真实站星距,c表示电磁波传播速度,X,Y,Z表示坐标值,δυGk,sagnc表示地球自转误差,δαk表示组合系数,δt表示钟差,I表示电离层延迟,T表对流层延迟,hd表示硬件延迟,O表示轨道误差,mul表示多路径,rel表示相对论效应,ε表示观测噪声,φ表示以米为单位的载波观测值,表示以周为单位的载波观测值,λ表示波长,N表示整周模糊度,b表示载波初始偏差;

步骤b、对两颗卫星进行星间差分,得到伪距单差方程和载波单差方程;

所述伪距单差方程为:

所述载波单差方程为:

式中,表示星间单差算子,j表示北斗系统非参考星,σ表示残余误差;

步骤c、根据单差观测方程进行站间差分得到伪距双差方程和载波双差方程;

所述伪距双差方程为:

所述载波双差方程为:

式中,表示双差算子,δρG表示伪距改正系数,ai表示基准站权重,表示基准站电离层的折射改正,表示基准站对流层的折射改正;

步骤d、用伪距减双差方程减去载波双差方程,得到模糊度。

4.如权利要求3所述的基于虚拟参考站检测铁路沉降的方法,其特征在于,所述步骤二中宽巷模糊度的计算公式为:

式中,WL表示宽巷组合,f表示频率值,下标x(x=1,2)表示频点信号频率;

所述电离层延迟提取公式为:

所述对流层延迟提取公式为:

5.如权利要求4所述的基于虚拟参考站检测铁路沉降的方法,其特征在于,所述步骤三中,所述确定用户所处的三角网元及共视卫星,包括:

步骤(1)、设定角度阈值,生成三角网;

步骤(2)、若与某个基准站相连的所有三角形的内角和大于所述角度阈值的互周角,则为内部基准站;

步骤(3)、以所述内部基准站为星型网元的主站,与之相连的的所述基准站为星型网元的辅站,其余所述基准站为未组网基准站;

步骤(4)、将所述未组网基准站中与之相连的基准站数量最多的基准站作为星型网元的主站,与之相连的基准站为星型网元的辅站,并创建星型网元集合;

步骤(5)、根据用户的概略坐标在所述星型网元进行内插,以距离用户最近的主站所代表的星型网元作为用户所在网元,以用户所在三角网元的共视卫星作为星型网元的共视卫星。

6.如权利要求5所述的基于虚拟参考站检测铁路沉降的方法,其特征在于,所述步骤三还包括在三角网元中选择一个固定位置作为虚拟参考站。

7.如权利要求6所述的基于虚拟参考站检测铁路沉降的方法,其特征在于,所述步骤四中生成虚拟观测值包括:

在固定参考站处生成虚拟观测值;

将主参考站与用户概略位置之间的大气误差修正至虚拟观测值。

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