[发明专利]智能化卫星连续运行参考站姿态监测方法

权利要求书

1.一种智能化卫星连续运行参考站姿态监测方法，其特征在于：

CORS台站姿态修正模型，采用连续时间序列台站姿态观测统计回归分析法建立：观测试验场地，选择在基础稳定的建筑物顶层，四周完全没有遮挡物，构建标准的钢筋混凝土圆柱形测试台站，台站中心点姿态观测采用GNSS连续相对动态三维坐标测量技术，将双频GPS接收机安置在CORS台站强制对中器上连续观测，获取以强制对中器中心为代表的测试台站中心点每1秒的三维坐标；以周日平均最低温度为对应时间基准，通过建立动态站心空间直角坐标系，计算理化因子和环境参数引起的测试台站姿态变化，即三维坐标变化量；

台站整体姿态观测采用0.5″精密全站仪即测量机器人实时监测法，分别在测试台站圆柱体上东、南、西、北四个方向，从上到下间隔10—15cm设置观测点，并在观测点位上安装反射片；设立固定强制归心观测墩台，采用精密全站仪24小时自动观测，采样间隔根据环境参数变化频率确定，一般＜10分钟；通过数据处理，分析台站的挠度，同步确定台站中心线倾斜角；建立不同高度CORS台站姿态变化的预测模型；检测GNSS测量的可靠性；

依据CORS台站形变机理和规律，在CORS台站结构体内部敷设温度、应力、湿度和位移传感器网，实时采集引起台站结构体姿态变化的理化因子信息；同时采集CORS台站外部太阳辐射、风速风向等环境信息；数据采集器集成于32位可编PC，实现数模转换，通过无线通信模块，将采集的监测数据发送至远程数据处理中心；

数据中心依据通过理化因子和环境参数建立的CORS台站姿态修正模型，实时估算各台站修正值。

2.根据权利要求1所述的智能化卫星连续运行参考站姿态监测方法，其特征在于：CORS台站姿态修正坐标转换：应用GPS测量获得的站心动态三维坐标是WGS-84大地测量坐标系统下的空间直角坐标，通过七参数坐标转换的迭代算法将GPS给出WGS-84坐标转换至三维站固坐标系统，便于建立台站理化参数形变估算模型，三维站固坐标系统通过高程差转换模型转换为工程坐标系统。

3.根据权利要求2所述的智能化卫星连续运行参考站姿态监测方法，其特征在于： 

WGS-84坐标系与三维站固坐标系转换：WGS-84坐标系与三维站固坐标系转换均为空间直角坐标，采用Buras 7参数转换模型，在台站上构建站固坐标系系统，在站体铅垂的状态下，选定过CORS台站天线强制归心螺杆顶端且与其垂直的水平面为站体高程基准面，站体纵轴线定义在站体高程基准面内过强制归心螺杆中心O与地理北一致的方向线；O点定义为站固三维坐标系的原点，在站体高程基准面上O点至纵轴线定义为站固三维坐标系的Xs轴正向，在站体高程基准面内Xs轴正向右转90度为Ys轴正向，Zs轴垂直向上，构成左手坐标系统，即三维站固坐标系统；

三维站固坐标系统与瞬时水平站心坐标系统间的转换：水平站心坐标系统是站固三维坐标系统的一个特例，它指的是当站体高程基准面处于水平时站固坐标系统，在水平站心坐标系统中，点位坐标以(X_P、Y_P)表示，站固坐标系统与水平站心坐标系统的X轴和Y轴在同一个铅垂面内，两者坐标原点在一条垂直线上，水平站心坐标系通过平移、旋转可以与工程坐标系重合，两者之间的关系可以通过两个相同点在两个坐标系中的坐标计算出来，称为X、Y平面旋转转换模型；

瞬时水平站心坐标系统与工程坐标系统间的转换：瞬时水平站心坐标系统和工程坐标系统同属于二维平面坐标系统，利用平面相似变换转换模型；

工程坐标系统高程转换：通过高程差转换模型转换为工程坐标系统高程，将CORS台站WGS-84大地高H₈₄转换为工程坐标系高程H_g。