[发明专利]一种基于海洋监测浮标的海面高测量系统及方法

权利要求书

1.一种基于海洋监测浮标的测量海面高的系统，其特征在于，包括：接收机模块、浮标体、多个GNSS天线和多个压力仪，所述GNSS天线的个数与所述压力仪的个数相等；

各所述GNSS天线均与所述接收机模块连接；所有所述GNSS天线间隔相等地设置在所述浮标体的甲板上，各所述GNSS天线到所述甲板的中心点的距离均相等；所有所述压力仪间隔相等地设置在所述浮标体的侧壁上且位于吃水线的下方，各所述压力仪到所述甲板的中心点的距离均相等。

2.根据权利要求1所述的一种基于海洋监测浮标的测量海面高的系统，其特征在于，还包括：锚链，所述锚链的一端与所述浮标体连接，所述锚链的另一端与海床连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于海洋监测浮标的测量海面高的系统，其特征在于，还包括：太阳能板和电池组；所述太阳能板设置在所述浮标体上，所述太阳能板分别与各所述压力仪和所述电池组连接，所述电池组与所述接收机模块连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于海洋监测浮标的测量海面高的系统，其特征在于，所述GNSS天线和所述压力仪的数量为四个。

5.根据权利要求1所述的一种基于海洋监测浮标的测量海面高的系统，其特征在于，所述浮标体为圆柱形，所述压力仪与所述GNSS天线对应设置，一个所述GNSS天线对应一个所述压力仪，连线面与水平面垂直；所述连线面为对应设置的压力仪与GNSS天线的连线与所述GNSS天线所在的半径形成的面。

6.一种基于海洋监测浮标的测量海面高的方法，其特征在于，应用于如权利要求1-5中任意一项所述的基于海洋监测浮标的测量海面高的系统，所述方法包括：

获取各GNSS天线的位置坐标和天线参考面到平均吃水面的距离；所述天线参考面为各所述GNSS天线形成的面；

根据各所述GNSS天线的位置坐标计算所述天线参考面的中心点坐标和所述天线参考面的法向量；

根据所述天线参考面的中心点坐标、所述天线参考面到平均吃水面的距离和所述天线参考面的法向量得到海面高。

7.根据权利要求6所述的一种基于海洋监测浮标的测量海面高的方法，其特征在于，所述根据所述天线参考面的中心点坐标、所述天线参考面到吃水面的距离和所述天线参考面的法向量得到海面高，具体包括：

计算所述天线参考面到吃水面的距离和所述天线参考面的法向量的乘积得到乘积向量；

计算所述天线参考面的中心点坐标与所述乘积向量的差得到三维地心坐标；

将所述三维地心坐标转换为大地坐标，并确定所述大地坐标的高度值为海面高。

8.根据权利要求6所述的一种基于海洋监测浮标的测量海面高的方法，其特征在于，所述天线参考面到平均吃水面的距离的确定方法，具体包括：

获取天线参考面到甲板的距离、甲板到压力仪面的距离和压力仪面到平均吃水面的距离；所述压力仪面为各所述压力仪零点的连线形成的面；

计算所述甲板到压力仪面的距离和所述压力仪面到平均吃水面的距离的差得到甲板到平均吃水面的距离；

计算所述甲板到平均吃水面的距离与所述天线参考面到甲板的距离得到所述天线参考面到吃水面的距离。