一种不同频率下GNSS数据的获取方法及系统与流程

一种不同频率下gnss数据的获取方法及系统
技术领域
1.本发明涉及gnss监测技术领域，特别是涉及一种不同频率下gnss数据的获取方法及系统。


背景技术：

2.gnss监测主机广泛应用于山体滑坡、桥梁变形、水库大坝变形等众多变形监测领域。在实际应用过程中，gnss监测主机实时接收gnss卫星信号，输出带高精度位置信息的卫星观测数据；然后gnss监测主机将卫星观测数据通过4g网络实时传输到监控服务器，用于实时解算出待监测点的高精度位置坐标，以便及时发现待监测点变形趋势。同时，gnss监测主机将卫星观测数据在主机内部实时存储，以解决当4g网络异常时数据无法传输到服务器而出现数据丢失的现象。现有技术也公开了一种同步伪卫星定位方法及系统，采用了普通的gnss接收机以及普遍采用的gnss系统定位方法，在实现伪卫星定位过程中也是通过gnss接收机以固定频率进行数据观测。
3.现实应用过程中，当待测点正常是，gnss监测主机输出卫星观测数据的频率一般为1hz。但当待测点出现较大震动变形甚至出现崩塌时，1hz的gnss卫星观测数据不足以更精准地测试待测点位置变化。将该频率调高虽然能观测到发生震动甚至出现崩塌的现象，但为了节省数据流量、降低功耗等原因，在现有技术中一般式强制gnss监测主机输出卫星观测数据的频率为1hz，因此难以观测获取到发生震动甚至出现崩塌的现象时的数据，以便于进一步导出有效gnss卫星观测数据用于分析。
4.gnss表示全球导航卫星系统：global navigation satellite system。


技术实现要素：

5.本发明为了解决以上至少一种技术缺陷，提供一种不同频率下gnss数据的获取方法及系统，在节省数据流量、降低功耗的情况下，实现在震动或崩塌现象时不同频率的gnss数据的获取，便于对数据的进一步保存和分析。
6.为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
7.一种不同频率下gnss数据的获取方法，具体包括以下步骤：
8.s1：通过内置在gnss监测主机中的加速度传感器实时获取gnss监测主机x、y、z三轴加速度值；
9.s2：对x、y、z三轴加速度值进行实时采集并进行缓存；
10.s3：根据缓存的x、y、z三轴加速度值进行分析判断，得到gnss监测主机当前的状态；
11.s4：根据不同的状态向gnss oem板申请不同频率的gnss数据，获取到不同频率的gnss数据；
12.s5：对不同频率的gnss数据进行存储。
13.上述方案中，所述加速度传感器采用mems加速度传感器，其可以实时输出当前
gnss监测主机x、y、z三个轴的重力加速度，同时可实时输出x、y、z三个方向的加速度的矢量和。从而感知gnss监测主机所处的监测点是否发生了震动甚至出现严重的崩塌现象。
14.上述方案通过利用高精度的加速度传感器，实时感应x、y、z三个轴的加速度变化，明确待检测点所处的状态，并根据不同的状态向gnss oem板申请输出不同频率的gnss数据，并将数据进行存储。在节省数据流量、降低功耗的情况下，有利于事后对于待监测点进行数据深入分析，从而为判断待监测点是否有深度变形隐患而做及时的判断和处理，提前做好防范，保证人民的生命财产安全。
15.其中，在所述步骤s3中，所述状态包括正常状态、震动状态和崩塌状态；其中：当x、y、z三轴加速度值的绝对值都小于0.2g时，判断为正常状态；当x、y、z三轴加速度值有任一一个方向的绝对值大于0.2g且不等于g时，判断为震动状态；当x、y、z三轴加速度值的矢量和绝对值小于0.6g时，判断为崩塌状态；其中，g表示重力加速度；当x、y、z三轴加速度值的矢量和绝对值为0时，此时表示gnss监测主机处于失重状态，此时为最严重的崩塌情况。
16.其中，在所述步骤s4中，当输入为正常状态时，其向gnss oem板申请输出1hz甚至频率低于1hz的gnss观测数据；当输入为震动状态时，其向gnss oem板申请输出10hz的gnss观测数据；当输入为崩塌状态时，其向gnss oem板申请输出20hz的gnss观测数据。
17.其中，在所述步骤s5中对不同频率的gnss数据进行存储的方式有两种，分别为通过外插的tf卡进行存储的方式和内置的emmc贴片存储器进行存储的方式；由gnss oem板根据输出的不同频率的gnss数据选择具体的存储方式。
18.其中，gnss oem板根据输出的不同频率的gnss数据选择具体的存储方式过程具体为：当输出为1hz甚至频率低于1hz的gnss观测数据时，只选择emmc贴片存储模块进行存储；当输出为10hz的gnss观测数据或者20hz的gnss观测数据时，选择tf卡数据存储模块和emmc贴片存储模块同时对数据进行存储。
19.上述方案中，emmc贴片存储器为内置的flash存储器，其贴于gnss监控主机电路板上，工作时稳定，受外接干扰小；但当gnss监测主机本身电源板异常后，便无法读取其内部数据；而tf卡存储器恰好可以弥补内置存储器的不足，即使在gnss监测主机本身电源板异常的情况下，依然可以读取tf卡里边的数据。因此，根据gnss oem板根据输出的不同频率的gnss数据选择具体的存储方式，可以避免存储数据的冗余，占用额外的内容，实现对高频的gnss观测数据的精确保存。
20.上述方案中，对于震动或者崩塌状态下输出的高频gnss观测数据，都会进行双份存储，且通过不同存储器进行保存，可以提高数据的获取率，避免在震动或者崩塌状态下存储器以外损坏而导致数据丢失的问题出现，保证了数据的安全性。
21.本方案还提供一种不同频率下gnss数据的获取系统，用于实现一种不同频率下gnss数据的获取方法，具体包括加速度传感器、数据采集模块、状态分析处理模块、不同频率gnss数据申请模块、gnss oem板和数据存储模块；其中：所述加速度传感器内置在gnss监测主机中，用于实时输出gnss监测主机x、y、z三轴加速度值；所述数据采集模块用于实时采集x、y、z三轴加速度值并进行缓存；所述状态分析处理模块根据缓存的x、y、z三轴加速度值进行分析判断，得到gnss监测主机当前的状态；所述不同频率gnss数据申请模块根据不同的状态，向所述gnss oem板申请不同频率的gnss数据；所述数据存储模块用于存储获取得到的不同频率的gnss数据。
22.其中，在状态分析处理模块分析判断后，其得到的状态包括正常状态、震动状态和崩塌状态；其中：当x、y、z三轴加速度值的绝对值都小于0.2g时，判断为正常状态；当x、y、z三轴加速度值有任一一个方向的绝对值大于0.2g且不等于g时，判断为震动状态；当x、y、z三轴加速度值的矢量和绝对值小于0.6g时，判断为崩塌状态；其中，g表示重力加速度；当x、y、z三轴加速度值的矢量和绝对值为0时，此时表示gnss监测主机处于失重状态，此时为最严重的崩塌情况。
23.其中，在所述不同频率gnss数据申请模块中，当输入为正常状态时，其向所述gnss oem板申请输出1hz甚至频率低于1hz的gnss观测数据；当输入为震动状态时，其向所述gnss oem板申请输出10hz的gnss观测数据；当输入为崩塌状态时，其向所述gnss oem板申请输出20hz的gnss观测数据。
24.其中，所述数据存储模块包括tf卡数据存储模块和emmc贴片存储模块；所述tf卡数据存储模块和emmc贴片存储模块分别与所述gnss oem板输出端数据连接，由gnss oem板根据输出的不同频率的gnss数据选择tf卡数据存储模块或emmc贴片存储模块进行存储。
25.其中，所述gnss oem板对于不同频率的gnss数据选择tf卡数据存储模块或emmc贴片存储模块进行存储的过程具体为：当输出为1hz甚至频率低于1hz的gnss观测数据时，只选择emmc贴片存储模块进行存储；当输出为10hz的gnss观测数据或者20hz的gnss观测数据时，选择tf卡数据存储模块和emmc贴片存储模块同时对数据进行存储。
26.与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
27.本发明提出了一种不同频率下gnss数据的获取方法及系统，通过利用高精度的加速度传感器，实时感应x、y、z三个轴的加速度变化，明确待检测点所处的状态，并根据不同的状态向gnss oem板申请输出不同频率的gnss数据，并将数据进行存储。在节省数据流量、降低功耗的情况下，有利于事后对于待监测点进行数据深入分析，从而为判断待监测点是否有深度变形隐患而做及时的判断和处理，提前做好防范，保证人民的生命财产安全。
附图说明
28.图1为本发明所述方法的流程示意图；
29.图2为本发明所述系统的模块连接示意图；
30.图3为本发明一实施例中的实现流程图。
具体实施方式
31.附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
32.为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
33.对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
34.下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
35.实施例1
36.如图1所示，一种不同频率下gnss数据的获取方法，具体包括以下步骤：
37.s1：通过内置在gnss监测主机中的加速度传感器实时获取gnss监测主机x、y、z三
轴加速度值；
38.s2：对x、y、z三轴加速度值进行实时采集并进行缓存；
39.s3：根据缓存的x、y、z三轴加速度值进行分析判断，得到gnss监测主机当前的状态；
40.s4：根据不同的状态向gnss oem板申请不同频率的gnss数据，获取到不同频率的gnss数据；
41.s5：对不同频率的gnss数据进行存储。
42.在具体实施过程中，所述加速度传感器采用mems加速度传感器，其可以实时输出当前gnss监测主机x、y、z三个轴的重力加速度，同时可实时输出x、y、z三个方向的加速度的矢量和。从而感知gnss监测主机所处的监测点是否发生了震动甚至出现严重的崩塌现象。
43.本实施例通过利用高精度的加速度传感器，实时感应x、y、z三个轴的加速度变化，明确待检测点所处的状态，并根据不同的状态向gnss oem板申请输出不同频率的gnss数据，并将数据进行存储。在节省数据流量、降低功耗的情况下，有利于事后对于待监测点进行数据深入分析，从而为判断待监测点是否有深度变形隐患而做及时的判断和处理，提前做好防范，保证人民的生命财产安全。
44.更具体的，在所述步骤s3中，所述状态包括正常状态、震动状态和崩塌状态；其中：当x、y、z三轴加速度值的绝对值都小于0.2g时，判断为正常状态；当x、y、z三轴加速度值有任一一个方向的绝对值大于0.2g且不等于g时，判断为震动状态；当x、y、z三轴加速度值的矢量和绝对值小于0.6g时，判断为崩塌状态；其中，g表示重力加速度；当x、y、z三轴加速度值的矢量和绝对值为0时，此时表示gnss监测主机处于失重状态，此时为最严重的崩塌情况。
45.更具体的，在所述步骤s4中，当输入为正常状态时，其向gnss oem板申请输出1hz甚至频率低于1hz的gnss观测数据；当输入为震动状态时，其向gnss oem板申请输出10hz的gnss观测数据；当输入为崩塌状态时，其向gnss oem板申请输出20hz的gnss观测数据。
46.更具体的，在所述步骤s5中对不同频率的gnss数据进行存储的方式有两种，分别为通过外插的tf卡进行存储的方式和内置的emmc贴片存储器进行存储的方式；由gnss oem板根据输出的不同频率的gnss数据选择具体的存储方式。
47.更具体的，gnss oem板根据输出的不同频率的gnss数据选择具体的存储方式过程具体为：当输出为1hz甚至频率低于1hz的gnss观测数据时，只选择emmc贴片存储模块进行存储；当输出为10hz的gnss观测数据或者20hz的gnss观测数据时，选择tf卡数据存储模块和emmc贴片存储模块同时对数据进行存储。
48.在具体实施过程中，emmc贴片存储器为内置的flash存储器，其贴于gnss监控主机电路板上，工作时稳定，受外接干扰小；但当gnss监测主机本身电源板异常后，便无法读取其内部数据；而tf卡存储器恰好可以弥补内置存储器的不足，即使在gnss监测主机本身电源板异常的情况下，依然可以读取tf卡里边的数据。因此，根据gnss oem板根据输出的不同频率的gnss数据选择具体的存储方式，可以避免存储数据的冗余，占用额外的内容，实现对高频的gnss观测数据的精确保存。
49.在具体实施过程中，对于震动或者崩塌状态下输出的高频gnss观测数据，都会进行双份存储，且通过不同存储器进行保存，可以提高数据的获取率，避免在震动或者崩塌状
态下存储器以外损坏而导致数据丢失的问题出现，保证了数据的安全性。
50.实施例2
51.更具体的，在实施例1的基础上，本方案还提供一种不同频率下gnss数据的获取系统，用于实现一种不同频率下gnss数据的获取方法，如图2所示，具体包括加速度传感器、数据采集模块、状态分析处理模块、不同频率gnss数据申请模块、gnss oem板和数据存储模块；其中：所述加速度传感器内置在gnss监测主机中，用于实时输出gnss监测主机x、y、z三轴加速度值；所述数据采集模块用于实时采集x、y、z三轴加速度值并进行缓存；所述状态分析处理模块根据缓存的x、y、z三轴加速度值进行分析判断，得到gnss监测主机当前的状态；所述不同频率gnss数据申请模块根据不同的状态，向所述gnss oem板申请不同频率的gnss数据；所述数据存储模块用于存储获取得到的不同频率的gnss数据。
52.更具体的，在状态分析处理模块分析判断后，其得到的状态包括正常状态、震动状态和崩塌状态；其中：当x、y、z三轴加速度值的绝对值都小于0.2g时，判断为正常状态；当x、y、z三轴加速度值有任一一个方向的绝对值大于0.2g且不等于g时，判断为震动状态；当x、y、z三轴加速度值的矢量和绝对值小于0.6g时，判断为崩塌状态；其中，g表示重力加速度；当x、y、z三轴加速度值的矢量和绝对值为0时，此时表示gnss监测主机处于失重状态，此时为最严重的崩塌情况。
53.更具体的，在所述不同频率gnss数据申请模块中，当输入为正常状态时，其向所述gnss oem板申请输出1hz甚至频率低于1hz的gnss观测数据；当输入为震动状态时，其向所述gnss oem板申请输出10hz的gnss观测数据；当输入为崩塌状态时，其向所述gnss oem板申请输出20hz的gnss观测数据。
54.更具体的，所述数据存储模块包括tf卡数据存储模块和emmc贴片存储模块；所述tf卡数据存储模块和emmc贴片存储模块分别与所述gnss oem板输出端数据连接，由gnss oem板根据输出的不同频率的gnss数据选择tf卡数据存储模块或emmc贴片存储模块进行存储。
55.更具体的，所述gnss oem板对于不同频率的gnss数据选择tf卡数据存储模块或emmc贴片存储模块进行存储的过程具体为：当输出为1hz甚至频率低于1hz的gnss观测数据时，只选择emmc贴片存储模块进行存储；当输出为10hz的gnss观测数据或者20hz的gnss观测数据时，选择tf卡数据存储模块和emmc贴片存储模块同时对数据进行存储。
56.本实施例提出的一种不同频率下gnss数据的获取系统，通过利用高精度的加速度传感器，实时感应x、y、z三个轴的加速度变化，明确待检测点所处的状态，并根据不同的状态向gnss oem板申请输出不同频率的gnss数据，并将数据进行存储。在节省数据流量、降低功耗的情况下，有利于事后对于待监测点进行数据深入分析，从而为判断待监测点是否有深度变形隐患而做及时的判断和处理，提前做好防范，保证人民的生命财产安全。
57.实施例3
58.进一步的，为了更好地说明本方案的实施过程，本实施例提供了具体的实施过程，具体如图3所示：
59.1)初始化gnss oem模块，确保gnss监测主机能正常收星；
60.2)初始化加速度传感器，使其能够正常输出x、y、z三轴的加速度值；
61.3)实时(如1秒)采集加速度传感器输出的x、y、z值并进行保存，以便用于数据处理
分析模块的分析处理；
62.4)根据x、y、z值进行分析和矢量计算处理，最终判断出gnss监测主机当前的状态；
63.5)当状态为正常状态时，若当前gnss oem板输出的gnss数据频率为1hz，则不再重新申请数据；若当前gnss oem板输出的gnss数据频率不为1hz时，则需要想gnss oem板重新申请1hz的gnss数据，同事，将输出的数据存储到emmc存储器中；
64.6)当状态为震动状态时，若当前gnss oem板输出的gnss数据频率为10hz，则不再重新申请数据；若当前gnss oem板输出的gnss数据频率不为10hz时，则需要向gnss oem板重新申请10hz的gnss数据；同时，将输出的数据同时存储到tf卡中和emmc存储器中，实现双备份且不可删除；
65.7)当状态为崩塌状态时，若当前gnss oem板输出的gnss数据频率为20hz，则不再重新申请数据；若当前gnss oem板输出的gnss数据频率不为20hz时，则需要向gnss oem模块重新申请20hz的gnss数据；同时，将输出的数据同时存储到tf卡中和emmc存储器中，实现双备份且不可删除；
66.8)延时后返回执行第3)步。
67.本方案可以在节省数据流量、降低功耗的情况下，实现事后对于待监测点进行数据深入分析，从而为判断待监测点是否有深度变形隐患而做及时的判断和处理，提前做好防范，保证人民的生命财产安全
68.显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。