一种目标物的变形监测方法、系统、电子设备及存储介质技术方案

本发明专利技术公开一种目标物的变形监测方法、系统、电子设备及存储介质，涉及变形监测技术领域，所述方法包括：确定目标物的当前历元的GNSS位移测量值和加速度计当前历元的加速度测量值；利用卡尔曼滤波算法，基于当前历元的GNSS位移测量值和当前历元的加速度测量值，确定当前历元的状态向量的量测更新值，从而实现对目标物的变形监测；状态向量包括：位移、速度和基线漂移。本发明专利技术采用卡尔曼滤波算法对GNSS位移测量值和加速度测量值进行融合处理，提高了目标物的变形监测精度。了目标物的变形监测精度。了目标物的变形监测精度。

【技术实现步骤摘要】
一种目标物的变形监测方法、系统、电子设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及变形监测
，特别是涉及一种目标物的变形监测方法、系统、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)和加速度计是获取高精度地表形变的两种有效手段。GNSS技术的测量精度高但采样率低，高频噪声大，很难探测到高频振动信息；加速度计采样率高，容易识别高频振动信息，但会受到基线漂移误差的影响，对缓变型变形监测不敏感。将两种传感器结合可以优势互补，获取更宽频率范围内的变形信息。因此，无论是利用GNSS还是加速度计进行物体的变形监测，均存在监测精度低的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种目标物的变形监测方法、系统、电子设备及存储介质，提高了目标物的变形监测精度。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]一种目标物的变形监测方法，包括：
[0006]确定目标物的当前历元的GNSS位移测量值和加速度计当前历元的加速度测量值；
[0007]利用卡尔曼滤波算法，基于当前历元的GNSS位移测量值和当前历元的加速度测量值，确定当前历元的状态向量的量测更新值，从而实现对所述目标物的变形监测；所述状态向量包括：位移、速度和基线漂移。
[0008]可选地，利用卡尔曼滤波算法，基于当前历元的GNSS位移测量值和当前历元的加速度测量值，确定当前历元的状态向量的量测更新值，包括：
[0009]初始化状态向量和状态协方差阵；所述状态协方差阵包括：位移协方差阵、速度协方差阵和基线漂移协方差阵；
[0010]根据上一历元的状态向量的量测更新值和当前历元的加速度测量值，计算当前历元的状态向量的时间更新值；上一历元的状态向量的量测更新值是根据上一历元的状态向量的时间更新值、上一历元的卡尔曼滤波增益和上一历元的GNSS位移测量值确定的；上一历元的卡尔曼滤波增益是根据上一历元的状态协方差阵的时间更新值确定的；
[0011]根据上一历元的状态协方差阵的量测更新值，确定当前历元的卡尔曼滤波增益；上一历元的状态协方差阵的量测更新值是根据上一历元的状态协方差阵的时间更新值确定的；
[0012]根据当前历元的状态向量的时间更新值、当前历元的卡尔曼滤波增益和当前历元的GNSS位移测量值，计算当前历元的状态向量的量测更新值，从而实现对所述目标物的变形监测。
[0013]可选地，初始化状态向量和状态协方差阵，具体包括：
[0014]将初始位移和初始速度均设置为0；
[0015]将加速度计初始历元的加速度测量值赋给初始基线漂移；
[0016]将位移协方差阵、速度协方差阵和基线漂移协方差阵的初值均设置为1。
[0017]可选地，根据上一历元的状态协方差阵的量测更新值，确定当前历元的卡尔曼滤波增益，包括：
[0018]根据上一历元的状态协方差阵的量测更新值，计算当前历元的状态协方差阵的时间更新值；
[0019]根据当前历元的状态协方差阵的时间更新值确定当前历元的卡尔曼滤波增益。
[0020]一种目标物的变形监测系统，包括：
[0021]测量值确定模块，用于确定目标物的当前历元的GNSS位移测量值和加速度计当前历元的加速度测量值；
[0022]变形监测模块，用于利用卡尔曼滤波算法，基于当前历元的GNSS位移测量值和当前历元的加速度测量值，确定当前历元的状态向量的量测更新值，从而实现对所述目标物的变形监测；所述状态向量包括：位移、速度和基线漂移。
[0023]一种电子设备，包括：
[0024]一个或多个处理器；
[0025]存储装置，其上存储有一个或多个程序；
[0026]当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如上述所述的目标物的变形监测方法。
[0027]一种存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述的目标物的变形监测方法。
[0028]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0029]本专利技术公开了一种目标物的变形监测方法、系统、电子设备及存储介质，首先确定目标物的当前历元的GNSS位移测量值和加速度计当前历元的加速度测量值；然后利用卡尔曼滤波算法，基于当前历元的GNSS位移测量值和当前历元的加速度测量值，确定当前历元的状态向量的量测更新值，从而实现对目标物的变形监测；状态向量包括：位移、速度和基线漂移。本专利技术采用卡尔曼滤波算法对GNSS位移测量值和加速度测量值进行融合处理，提高了目标物的变形监测精度。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本专利技术实施例1提供的目标物的变形监测方法流程示意图；
[0032]图2为基于GNSS和加速度计一体化的变形监测装置结构示意图。
具体实施方式
[0033]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]本专利技术的目的是提供一种目标物的变形监测方法、系统、电子设备及存储介质，旨在提高目标物的变形监测精度。
[0035]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0036]实施例1
[0037]图1为本专利技术实施例1提供的目标物的变形监测方法流程示意图。如图1所示，本实施例中的目标物的变形监测方法，包括：
[0038]步骤101：确定目标物的当前历元的GNSS位移测量值和加速度计当前历元的加速度测量值。
[0039]步骤102：利用卡尔曼滤波算法，基于当前历元的GNSS位移测量值和当前历元的加速度测量值，确定当前历元的状态向量的量测更新值，从而实现对目标物的变形监测。
[0040]其中，状态向量包括：位移、速度和基线漂移。
[0041]作为一种可选的实施方式，步骤102，包括：
[0042]初始化状态向量和状态协方差阵；状态协方差阵包括：位移协方差阵、速度协方差阵和基线漂移协方差阵。
[0043]根据上一历元的状态向量的量测更新值和当前历元的加速度测量值，计算当前历元的状态向量的时间更新值；上一历元的状态向量的量测更新值是根据上一历元的状态向量的时间更新值、上一历元的卡尔曼滤波增益和上一历元的GNS本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种目标物的变形监测方法，其特征在于，所述方法包括：确定目标物的当前历元的GNSS位移测量值和加速度计当前历元的加速度测量值；利用卡尔曼滤波算法，基于当前历元的GNSS位移测量值和当前历元的加速度测量值，确定当前历元的状态向量的量测更新值，从而实现对所述目标物的变形监测；所述状态向量包括：位移、速度和基线漂移。2.根据权利要求1所述的目标物的变形监测方法，其特征在于，利用卡尔曼滤波算法，基于当前历元的GNSS位移测量值和当前历元的加速度测量值，确定当前历元的状态向量的量测更新值，包括：初始化状态向量和状态协方差阵；所述状态协方差阵包括：位移协方差阵、速度协方差阵和基线漂移协方差阵；根据上一历元的状态向量的量测更新值和当前历元的加速度测量值，计算当前历元的状态向量的时间更新值；上一历元的状态向量的量测更新值是根据上一历元的状态向量的时间更新值、上一历元的卡尔曼滤波增益和上一历元的GNSS位移测量值确定的；上一历元的卡尔曼滤波增益是根据上一历元的状态协方差阵的时间更新值确定的；根据上一历元的状态协方差阵的量测更新值，确定当前历元的卡尔曼滤波增益；上一历元的状态协方差阵的量测更新值是根据上一历元的状态协方差阵的时间更新值确定的；根据当前历元的状态向量的时间更新值、当前历元的卡尔曼滤波增益和当前历元的GNSS位移测量值，计算当前历元的状态向量的量测更新值，从而实现对所述目标物的变形监测。3.根据权利要求2所述的目标物的变形...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂锐，王培源，韩军强，卢晓春，张睿，张鹏飞，范丽红，王思遥，
申请(专利权)人：中国科学院国家授时中心，
类型：发明
国别省市：