[发明专利]一种用于测量海面高的GNSS浮标

说明书

本发明公开了一种用于测量海面高的GNSS浮标。该GNSS浮标包括：浮标浮体、浮标天线以及超声波液位计，浮标浮体中开设有至少两个贯穿浮标浮体上下表面的仪器井，超声波液位计安装于仪器井内部的下端，且超声波液位计的超声波换能器朝向仪器井上方的井口；其中，两个仪器井的轴线与天线的中轴线在同一平面内，两个仪器井中的超声波液位计的测量零点与浮标浮体上平面的高度差相同，且超声波液位计的零点与浮标的最大吃水位置的高差小于超声波液位计的量程；仪器井为竖直井，超声波换能器的超声波发射方向与仪器井的长度方向平行。本发明提供的GNSS浮标考虑了吃水线动态变化的问题，提高了测量的精度。

技术领域

本发明涉及海面高测量领域，特别是涉及一种用于测量海面高的GNSS浮标。

背景技术

GNSS浮标测量水面高度的基本过程为：将GNSS浮标布放在测区水域，静态GNSS基站布设在岸边，分别采集GNSS卫星数据，利用岸基GNSS基站对GNSS浮标进行载波相位差分动态后处理，得到浮标天线大地高，最后根据浮标天线高获取水面大地高。但是，在风、浪、海流等的影响下，浮标布放后会在水体中不断发生倾斜并随波浪上下运动，在动态运动情况下，浮标的平均吃水线与在静态情况下的吃水线并不一致(浮标体积越大，这一现象就越明显)，也就是说随着风、浪、流的变化，吃水线也在发生改变。而现有技术中测量海面高的浮标均是基于吃水线不变的情况进行的测量，并没有考虑吃水线时刻在发生着变化这一问题，这使测量存在着误差。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于测量海面高的GNSS浮标，该GNSS浮标考虑了吃水线动态变化的问题，提高了测量的精度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种用于测量海面高的GNSS浮标，包括：浮标浮体、浮标天线以及超声波液位计，所述浮标浮体中开设有至少两个贯穿所述浮标浮体上下表面的仪器井，所述超声波液位计安装于所述仪器井内部的下端，且所述超声波液位计的超声波换能器朝向所述仪器井上方的井口；其中，两个所述仪器井的轴线与所述天线的中轴线在同一平面内，两个所述仪器井中的超声波液位计的测量零点与所述浮标浮体上平面的高度差相同，且所述超声波液位计的零点与浮标的最大吃水位置的高差小于所述超声波液位计的量程；所述仪器井为竖直井，所述超声波换能器的超声波发射方向与所述仪器井的长度方向平行。

可选的，轴线与所述天线的中轴线在同一平面内的两个仪器井关于所述天线的中轴线对称。

可选的，所述浮标浮体的中轴线与所述天线的中轴线重合。

可选的，所述GNSS浮标还包括：姿态传感器，用于检测GNSS浮标的倾斜角度。

可选的，所述浮标浮体的中心位置开设有仪器舱，所述姿态传感器安装于所述仪器舱横截面的中心位置。

可选的，所述仪器舱为圆柱形仪器舱。

可选的，所述超声波液位计安装于所述仪器井下端横截面的中心位置。

本发明还提供了另一种用于测量海面高的GNSS浮标，包括：浮标浮体、浮标天线、超声波液位计以及姿态传感器，所述浮标浮体中开设有贯穿所述浮标浮体上下表面的仪器井，所述超声波液位计安装于所述仪器井内部的下端，且所述超声波液位计的超声波换能器朝向所述仪器井上方的井口；所述姿态传感器用于检测GNSS浮标的倾斜角度；其中，所述超声波液位计的零点与浮标的最大吃水位置的高差小于所述超声波液位计的量程，所述仪器井为竖直井，所述超声波换能器的超声波发射方向与所述仪器井的长度方向平行。

可选的，所述浮标浮体的中心位置开设有仪器舱，所述姿态传感器安装于所述仪器舱横截面的中心位置。

可选的，所述超声波液位计安装于所述仪器井下端横截面的中心位置。