一种桥梁形变监测方法、存储介质及桥梁形变监测接收机技术

本发明专利技术公开了一种桥梁形变监测方法、存储介质与桥梁形变监测接收机，方法包括：预先构建包括GNSS和UWB的桥梁形变监测系统；在卡尔曼滤波模型上引入速度参数，设定初始状态的协方差矩阵；在解算过程中建立动态转移方程；并计算先验估计协方差矩阵；分别建立GNSS和UWB的观测方程，结合当前历元的先验状态估计值建立观测方程组；利用加权最小二乘法进行估计，并得出协方差矩阵；当监测到下个历元的观测信号后，重复执行上述步骤，桥梁形变监测接收机对当前历元下的位置进行解算，确定桥梁的形变位置。本发明专利技术构建包括GNSS和UWB的桥梁形变监测系统，能够准确获得桥梁形变位置，有效减小了桥梁形变监测系统的定位误差。

A bridge deformation monitoring method, storage medium and bridge deformation monitoring receiver

The invention discloses a bridge deformation monitoring method, storage medium and bridge deformation monitoring receiver. The method includes: building a bridge deformation monitoring system including GNSS and UWB in advance, introducing the velocity parameters on the Calman filter model, setting the covariance matrix of the initial state, and establishing the dynamic transfer equation in the calculation process. And the prior estimation covariance matrix is calculated and the observation equations of GNSS and UWB are established and the observation equations are set up with the estimated value of the current calendar. The covariance matrix is estimated by the weighted least square method and the covariance matrix is obtained. The above steps are repeated and the bridge shape is repeated when the next epoch is monitored. The variable monitoring receiver calculates the position under the epoch and determines the deformation location of the bridge. The invention includes the bridge deformation monitoring system of GNSS and UWB, which can accurately obtain the deformation position of the bridge and effectively reduce the positioning error of the bridge deformation monitoring system.

【技术实现步骤摘要】
一种桥梁形变监测方法、存储介质及桥梁形变监测接收机
本专利技术涉及桥梁形变动态监测
，具体涉及一种桥梁形变监测方法、存储介质及桥梁形变监测接收机。
技术介绍
由于GNSS(GlobalNavigationSatelliteSystem全球导航卫星系统)能达到厘米级的实时定位精度，目前在高精度桥梁形变实时动态监测方法中基本都是运用GNSS系统进行监测。但是桥梁的负载形变基本是发生在高程方向，由于GNSS定位系统卫星均分布在定位目标上方，导致高程方向的几何结构较弱，且高程方向的定位误差约是水平方向的3倍，定位误差较大，难以满足实时高精度桥梁形变监测的要求，给准确定位桥梁形变的位置增加了难度。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种桥梁形变监测方法、存储介质及桥梁形变监测接收机，旨在解决现有技术中的桥梁形变监测方法在高程方向上的定位误差较大的问题。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案如下：一种桥梁形变监测方法，其中，所述方法包括：步骤A、预先在待监测的桥梁上安装桥梁形变监测接收机，并在所述桥梁形变监测接收机下方布本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种桥梁形变监测方法，其特征在于，所述方法包括：步骤A、预先在待监测的桥梁上安装桥梁形变监测接收机，并在所述桥梁形变监测接收机下方布设UWB定位基站，构建包括GNSS卫星、桥梁形变监测接收机以及UWB定位基站的桥梁形变监测系统；步骤B、所述桥梁形变监测接收机在卡尔曼滤波模型上引入速度参数进行解算，并设定桥梁形变监测接收机初始状态的协方差矩阵；步骤C、在解算过程中建立动态转移方程；并根据动态转移方程计算先验估计协方差矩阵；步骤D、分别建立当前历元的GNSS和UWB的观测方程，并结合当前历元的先验状态估计值建立观测方程组；步骤E、利用加权最小二乘法对当前历元的位置与速度的状态值进行估计，并得出当前...

【技术特征摘要】
1.一种桥梁形变监测方法，其特征在于，所述方法包括：步骤A、预先在待监测的桥梁上安装桥梁形变监测接收机，并在所述桥梁形变监测接收机下方布设UWB定位基站，构建包括GNSS卫星、桥梁形变监测接收机以及UWB定位基站的桥梁形变监测系统；步骤B、所述桥梁形变监测接收机在卡尔曼滤波模型上引入速度参数进行解算，并设定桥梁形变监测接收机初始状态的协方差矩阵；步骤C、在解算过程中建立动态转移方程；并根据动态转移方程计算先验估计协方差矩阵；步骤D、分别建立当前历元的GNSS和UWB的观测方程，并结合当前历元的先验状态估计值建立观测方程组；步骤E、利用加权最小二乘法对当前历元的位置与速度的状态值进行估计，并得出当前历元下桥梁形变监测接收机的状态值的协方差矩阵；步骤F、当监测到下个历元的观测信号后，重复执行步骤C、步骤D以及步骤E，桥梁形变监测接收机对当前历元下的位置进行实时解算，确定桥梁的形变位置。2.根据权利要求1中所述的桥梁形变监测方法，其特征在于，所述桥梁形变监测接收机包括一个GNSS接收机与若干个UWB定位标签模块，所述GNSS接收机和UWB定位标签模块均与桥梁形变监测接收机的主控CPU连接。3.根据权利要求1中所述的桥梁形变监测方法，其特征在于，所述步骤B之前还包括：步骤B0、预先对所述桥梁形变监测接收机中的GNSS天线与UWB天线进行相位中心统一，使GNSS定位系统与UWB定位系统融合。4.根据权利要求1中所述的桥梁形变监测方法，其特征在于，所述步骤B具体包括：步骤B1、所述桥梁形变监测接收机在卡尔曼滤波模型中引入速度参数；步骤B2、根据GNSS定位系统通过GNSS差分定位的方法求解桥梁形变监测接收机初始位置；步骤B3、预设速度初值，并给出桥梁形变监测接收机的位置与速度的初始状态协方差矩阵。5.根据权利要求1中所述的桥梁形变监测方法，其特征在于，所述步骤C中的动态转移方程为：其中是所述桥梁形变监测系统在第k个历元的先验状态估...

【专利技术属性】
技术研发人员：李清泉，钟佳威，刘炎炎，庄严，王冰，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东,44