[发明专利]基于北斗精密单点定位的离岸潮位遥测方法

说明书

本发明涉及基于北斗精密单点定位的离岸潮位遥测方法，步骤为：步骤1：将GNSS接收机设置于海上浮标；步骤2：设置GNSS接收机原始观测数据采样频率、天线高、卫星高度角；步骤3：原始观测数据发送至岸上服务器，通过解算得到按时间序列分布的水面大地高；步骤4：以每分钟前后各30秒内水面大地高的均值±2倍标准差作为粗差剔除标准，逐一对同一时间内的水面大地高进行粗差剔除，得到水面大地高；步骤5：对剔除粗差后的水面大地高，按分钟进行均值化处理得到该分钟的水面大地高均值；步骤6：对所有分钟的水面大地高均值进行平滑滤波，得到水面大地高；步骤7：计算得到潮位。本方法可以实现远离岸边水域潮位的低成本快速测量。

技术领域

本发明涉及海洋测绘领域，具体涉及一种基于北斗精密单点定位的离岸潮位遥测方法。

背景技术

海洋潮位数据是重要的海洋水文观测要素。潮位的精准化测量和预报对远洋航运、科学研究、工程建设、防灾减灾和国防军事具有十分重要的意义，同时对又好又快实现“海上丝绸之路”国家战略具有巨大的促进作用。我国对离岸潮位遥测遥报测量仪器设备有着巨大需求。

潮位遥测装置根据布设位置的不同，可分为岸基和离岸两种，岸基潮位遥测技术发展已较成熟，而离岸潮位遥测技术还处于发展阶段，当前离岸潮位遥测一般采取压力式传感器和声学通信相结合的方式，把水下坐底式压力传感器采集的数据通过声学通信传输至水面，再经水面标体传回岸边服务器，但该方式存在以下不足：1、所需成本大、丢失风险高；2、难以推广，难以产业化；3、无法实现离岸潮位快速遥测；4、风、浪、流等因素会引起水面标体姿态变化，造成测量误差，完成观测的条件以及成本高，离岸潮位观测精度不高。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种基于北斗精密单点定位的离岸潮位遥测方法，采用该方法可以实现远离岸边水域潮位的低成本快速测量。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：基于北斗精密单点定位的离岸潮位遥测方法，采用以下步骤：

步骤1：将支持北斗精密单点定位以及远程通信功能的GNSS接收机设置于海上浮标；

步骤2：设置GNSS接收机的原始观测数据采样频率、天线高、卫星高度角；

步骤3：将GNSS接收机的原始观测数据远程实时发送至岸上服务器，通过PPP精密单点定位解算，得到按时间序列分布的水面大地高；

步骤4：以每分钟前后各30秒内水面大地高的均值±2倍标准差作为粗差剔除标准，逐一对同一时间内的水面大地高进行粗差剔除，得到剔除粗差的水面大地高；

步骤5：对剔除粗差后的水面大地高，按分钟进行均值化处理，得到该分钟的水面大地高均值，作为该分钟的水面大地高；

步骤6：采用S-G滤波方法对所有分钟的水面大地高均值进行平滑滤波，得到滤波后的水面大地高；

步骤7：计算得到基于深度基准面的潮位，其中为参考椭球面到深度基准面的改正值。

进一步的，所述步骤1中，所述GNSS接收机由所述海上浮标供电，所述GNSS接收机的天线中心到水面的高度为GNSS接收机的天线高。

进一步的，所述步骤2中，所述GNSS接收机原始观测数据采样频率设置为1Hz，所述GNSS接收机的卫星高度角设置为15°。

进一步的，所述步骤3中，原始观测数据通过卫星通信、北斗短报文通信或移动互联网的方式远程实时发送至岸上服务器。

本发明具有的优点和积极效果是：

随着北斗卫星导航系统的完善建成和北斗星地一体融合服务能力的不断增强，北斗高精度PNT服务覆盖区域不断扩大、卫星实时定位精度不断提高，特别是基于北斗3号PPP-B2b信号的精密单点定位技术（PPP，precise point positioning）加上北斗独有的全球短报文通信能力，为离岸潮位遥测提供了新的技术手段。