一种制造技术

本发明专利技术提供了一种

【技术实现步骤摘要】
一种GNSS地灾监测系统及方法


[0001]本专利技术涉及地灾监测
，尤其涉及一种
GNSS
地灾监测系统及方法
。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术
。
[0003]全球导航卫星系统
(Global Navigation Satellite System
，
GNSS)
，又称全球卫星导航系统，是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的3维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统
。
[0004]地质灾害监测是运用各种技术和方法，测量
、
监视地质灾害活动以及各种诱发因素动态变化的工作，是预测预报地质灾害的重要依据
。GNSS
地灾监测设备是利用
GNSS
和通信技术，对多种地质灾害表面的形变位移监测，达到实时监控的目的
。
[0005]传统
GNSS
地灾监测设备采用移动通信技术，通信虽然相对简单，数据的传输速率满足监测系统的需求，但是过分依赖基站，而且在某些偏远的地方
(
如山区与城市郊区
)
存在通信盲区，无法满足传统
GNSS
地灾监测设备的监测需求
。
[0006]有鉴于此，有必要对现有技术中的地灾监测予以改进，以解决现有
GNSS
设备过分依赖基站的问题
。
专利
技术实现思路

[0007]本专利技术提供了一种
GNSS
地灾监测系统及方法，采用
LoRa
通信和北斗
RDSS
通信技术解决
GNSS
设备过分依赖基站的问题
。
[0008]实现本专利技术目的的技术方案如下：
[0009]一方面，本专利技术提供了一种
GNSS
地灾监测系统，包括：用于监测基站通信盲区内地质灾害的多个监测子系统
、
用于监测地质灾害的监测主站
、
对地灾趋势预警的地灾监测预警平台；
[0010]每个所述监测子系统均采集并输出传感器数据；
[0011]所述监测主站通过
LoRa
通信模块与每个所述监测子系统通信，接收所述传感器数据；所述监测主站测量地质得到
GNSS
测量数据，所述监测主站将所述
GNSS
测量数据和所述传感器数据上传至地灾监测预警平台；
[0012]所述地灾监测预警平台与所述监测主站通信，所述地灾监测预警平台根据所述
GNSS
测量数据和所述传感器数据实现趋势预警与异常预警
。
[0013]本专利技术的
LoRa
通信模块接收各监测子系统的传感器数据，实现多系统
GNSS
设备与监测子系统之间的通信；
RDSS
通信模块实现多系统
GNSS
设备与北斗
RDSS
一体机的通信，压缩打包各个监测子系统传感器数据和接收的
GNSS
原始观测量
、
星历等数据，通过
RDSS
通信模块转发；
GNSS
处理模块捕获
、
跟踪处理获得原始观测量并生成导航电文
。
本专利技术采用
LoRa
通信和北斗
RDSS
通信技术解决
GNSS
设备过分依赖基站的问题
。
[0014]基于一方面，在一种可能的实现方式中，所述监测主站包括多系统
GNSS
设备和北斗
RDSS
一体机，多系统
GNSS
设备接收卫星信号得到测量地质的
GNSS
测量数据，
GNSS
测量数据输送给北斗
RDSS
一体机；
[0015]每个所述监测子系统通过
LoRa
通信模块与多系统
GNSS
设备通信，多系统
GNSS
设备接收并处理所述传感器数据，传感器数据也输送给北斗
RDSS
一体机；
[0016]多系统
GNSS
设备通过
RDSS/4G
通信模块将所述
GNSS
测量数据和所述传感器数据发送给所述地灾监测预警平台
。
[0017]基于一方面，在一种可能的实现方式中，多系统
GNSS
设备包括
GNSS
接收模块
、GNSS
处理模块
、LoRa
通信模块和
RDSS
通信模块；
[0018]LoRa
通信模块与所述监测子系统通信，
RDSS
通信模块与北斗
RDSS
一体机通信
。
[0019]基于一方面，在一种可能的实现方式中，
LoRa
通信模块向所述监测子系统发送查询指令，
LoRa
通信模块接收所述监测子系统的所述传感器数据；
[0020]GNSS
接收模块接收卫星导航信号并通过
GNSS
处理模块捕获和跟踪处理，以及对卫星导航信号位同步处理和帧同步处理，获得原始观测量和导航电文
。
[0021]基于一方面，在一种可能的实现方式中，
GNSS
处理模块包括捕获处理子模块，捕获处理子模块基于
PMF
‑
FFT
伪码捕获模块对
RNSS/SBAS
输入的卫星信号进行捕获
。RNSS/SBAS
分别是区域导航卫星系统
/
星基增强系统
。
[0022]本专利技术的
PMF
‑
FFT
伪码捕获模块的工作原理如下：从
ADC
进来的数字中频数据同本地载波
NCO
混频，将数字中频数据下变频到基带，同本地复现码一起送入匹配滤波相关器组，然后将匹配滤波相关器组输出的部分相关值送入
FFT
模块进行功率谱分析，最后把
FFT
输出的结果送入检测判决模块进行信号检测
。
其中匹配滤波相关器是建立在序列相关的思想之上的，其捕获原理是以本地静止的伪码作为匹配滤波相关器的抽头系数，让
ADC
进来的采样数据顺序滑过本地序列，使每一个时钟周期产生一个相关值，当两序列零相移的时刻，就会产生一个相关峰值
。FFT
变换的意义是从频域上对信号进行分析，一个固定频率的正
、
余弦信号在频谱图上是一条单一的谱线，而高斯白噪声含有所有的频率，其
FFT
变换后是无限宽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
GNSS
地灾监测系统，其特征在于，包括：用于监测基站通信盲区内地质灾害的多个监测子系统
、
用于监测地质灾害的监测主站
、
对地灾趋势预警的地灾监测预警平台；每个所述监测子系统均采集并输出传感器数据；所述监测主站通过
LoRa
通信模块与每个所述监测子系统通信，接收所述传感器数据；所述监测主站测量地质得到
GNSS
测量数据，所述监测主站将所述
GNSS
测量数据和所述传感器数据上传至地灾监测预警平台；所述地灾监测预警平台与所述监测主站通信，所述地灾监测预警平台根据所述
GNSS
测量数据和所述传感器数据实现趋势预警与异常预警
。2.
根据权利要求1所述的一种
GNSS
地灾监测系统，其特征在于，所述监测主站包括多系统
GNSS
设备和北斗
RDSS
一体机，多系统
GNSS
设备接收卫星信号得到测量地质的
GNSS
测量数据，
GNSS
测量数据输送给北斗
RDSS
一体机；每个所述监测子系统通过
LoRa
通信模块与多系统
GNSS
设备通信，多系统
GNSS
设备接收并处理所述传感器数据；多系统
GNSS
设备通过
RDSS/4G
通信模块将所述
GNSS
测量数据和所述传感器数据发送给所述地灾监测预警平台
。3.
根据权利要求2所述的一种
GNSS
地灾监测系统，其特征在于，多系统
GNSS
设备包括
GNSS
接收模块
、GNSS
处理模块
、LoRa
通信模块和
RDSS
通信模块；
LoRa
通信模块与所述监测子系统通信，
RDSS
通信模块与北斗
RDSS
一体机通信
。4.
根据权利要求3所述的一种
GNSS
地灾监测系统，其特征在于，
LoRa
通信模块向所述监测子系统发送查询指令，
LoRa
通信模块接收所述监测子系统的所述传感器数据；
GNSS
接收模块接收卫星导航信号并通过
GNSS
处理模块捕获和跟踪处理，以及对卫星导航信号位同...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁廉程，张欢，王帆，李军焕，
申请(专利权)人：中电科星河北斗技术西安有限公司，
类型：发明
国别省市：