碧野千里 建筑物GNSS位移监测站GNSS位移监测预警系统毫米级定位精度

　　GNSS位移监测站主要由GNSS天线、太阳能电池板、主控制机箱（内有主控传输模块）和安装支架组成。分为基准站和测量站，具有精度高、功耗低、性价比高、安装便携等特点。该设备可通过4G或以太网两种方式，将数据上传至环境监控平台，采用太阳能供电的方式，安装不受地域地形的限制。

　　GNSS的全称是全球导航卫星系统（Global?Navigation?Satellite?System），是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的3维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统。它是泛指所有的卫星导航系统，包括全球的、区域的和增强的，如中国的北斗卫星导航系统、美国的GPS、俄罗斯的Glonass、欧洲的Galileo，是个多系统、多层面、多模式的复杂组合系统。

　　GNSS 位移监测站是一种利用全球导航卫星系统（GNSS）的定位能力，结合现代传感器技术和数据处理算法，实现对地面位移实时监测和预警的设备. 以下是其详细内容：

　　组成部分

　　GNSS 接收机：是监测站的核心部件，用于接收卫星信号，并对信号进行处理和解析，以确定监测点的位置信息。一般采用高精度多模多频板卡，可根据不同需求配置不同的北斗 / GNSS 板卡.

　　天线：用于接收卫星信号，并将信号传输给接收机。天线的性能对监测站的定位精度和可靠性有重要影响，通常要求天线具有高增益、低噪声、宽频带等特性.

　　数据传输设备：包括传输模块、物、4G 无线数据传输模块、470MHz 无线组网模块、RDSS 北斗短报文通讯模块等，用于将监测数据传输至监测中心或云平台.

　　电源系统：一般采用太阳能 + 锂电池组合供电方式，以保证监测站在野外环境下的长期稳定运行。太阳能板的功率通常为 10W 左右，锂电池的容量一般为 10.4Ah 左右.

　　主控制机箱：内有主控传输模块，用于控制监测站的运行、数据采集、存储和传输等功能，还可能包括一些数据处理和分析算法，以提高监测数据的质量和可靠性.

　　安装支架：用于固定和安装监测站的各个部件，确保监测站的稳定性和可靠性.

　　工作原理

　　接收卫星信号：通过 GNSS 接收机接收来自卫星的信号，这些信号包含了信号发射时的时间戳和卫星位置信息.

　　信号处理与计算：接收机会计算每个卫星信号的传播时间，以确定信号的传播路径，进而计算自身位置。由于大气层电离层的干扰，卫星信号传播到用户所经历的时间并不是用户与卫星之间的真实距离，而是伪距，需要通过一些算法和模型进行修正.

　　位置计算：通过接收不同卫星的信号，GNSS 接收机可以计算出自身相对于这些卫星的距离，进而确定自身的位置坐标。一般需要至少接收 4 颗卫星的信号才能实现三维定位，通过多个卫星的定位信息，可以实现高精度的位置计算.

　　数据采集与传输：通过数据采集系统，GNSS 监测系统可以实时收集到位置数据、速度数据等信息，并将这些数据进行存储和整理。然后，通过 4G 或以太网等方式，将数据上传至环境监控平台.

　　数据处理与分析：平台在接收到测量站传送的相关信息后进行处理分析，例如采用恒星日滤波、卡尔曼滤波、突变检测等算法对数据进行处理，去除噪声和异常值，提高数据的可靠性 。一旦发现异常情况立刻启动报警，从而全面掌握所监测区域的地质状况、实现救灾预防统筹调度，搭建智能地质灾害监测预警体系.