[发明专利]基于北斗导航卫星姿态测量的电力铁塔变形监测系统及监测方法

摘要

本发明公开了一种基于北斗导航卫星姿态测量的电力铁塔变形监测系统，其特征是包括北斗卫星信号接收模块、北斗卫星信号解析模块、计算处理模块、3/4G无线通信模块和电源模块；一种基于北斗导航卫星姿态测量的电力铁塔变形监测方法，其特征是按如下步骤进行首先接收并解析北斗导航卫星的实时射频载波信号，然后建立铁塔上基线L的姿态角数学模型，最后利用近似梯度逼近算法求解该姿态角数学模型，获得基线L的姿态角。本发明引入近似梯度逼近算法求解多约束条件的姿态角数学模型，算法的可实现性更强，测量地姿态角的精准度更高，具有广阔的应用前景。

主权项

一种基于北斗导航卫星姿态测量的电力铁塔变形监测系统，其特征是包括：北斗卫星信号接收模块、北斗卫星信号解析模块、计算处理模块、3/4G无线通信模块和电源模块；所述北斗卫星信号接收模块是由北斗天线A和北斗天线B组成，并放置在所述电力铁塔的顶端，分别接收来自所述北斗导航卫星的实时射频载波信号X，并传输至所述北斗卫星信号解析模块；所述北斗卫星信号解析模块是由北斗接收板A和北斗接收板B组成，分别与所述北斗天线A和北斗天线B连接；所述北斗接收板A和北斗接收板B用于解析所述实时射频载波信号，得到所述北斗导航卫星的实时载波相位Φ、实时卫星高度角Η、实时卫星方位角Ω；所述计算处理模块根据所述实时载波相位Φ、实时卫星高度角Η、实时卫星方位角Ω建立相位双差观测方程数学模型，并利用近似梯度逼近算法求解所述相位双差观测方程数学模型，得到所述电力铁塔上北斗天线A和北斗天线B组成的基线L的姿态角；所述铁塔上基线L的姿态角是以基线L的航向角和俯仰角β表征；所述3/4G无线通信模块向外部的远程监测中心发送所述基线L的姿态角，并接收所述远程监测中心发送的远程设置参数；所述电源模块为所述北斗卫星信号接收模块、北斗卫星信号解析模块、计算处理模块、3/4G无线通信模块提供电源。