[发明专利]一种基于GNSS自主测速的测风装置及测风方法

摘要

本发明提供了一种基于GNSS自主测速的测风装置及测风方法，涉及卫星导航领域。本发明使用GNSS接收机进行单点测速，通过获得的GNSS接收机单点位置信息、速度信息以及风速与GNSS接收机速度信息之间的关系，实现了高空风速、风向以及风廓线的计算与测量。本发明不依赖外部高精度辅助设备进行测风，大大降低设备复杂程度、提高了测量精度；同时，本发明结构简单，实用，复杂度低，应用场景较为广泛。

主权项

1.一种基于GNSS自主测速的测风装置，包括天线和无线电台，其特征在于还包括GNSS接收机和解算设备；其中，天线、无线电台、GNSS接收机均安装在同一箱体，箱体安装在载体上；GNSS接收机通过天线接收卫星信号，根据接收到的卫星信号解算得到GNSS接收机的位置信息和速度信息后，通过无线电台将GNSS接收机的位置信息和速度信息回传给解算设备；解算设备利用接收到的位置信息和速度信息，根据箱体与载体的物理参数以及风速与GNSS接收机速度之间的关系，实时解算得到GNSS接收机所测量位置处的测风参数；所述的物理参数包括箱体与载体的总重量、载体的风阻系数、箱体的风阻系数、横风升力系数和箱体与载体的尺寸规格；测风参数包括当前位置对应的风速和风向；所述的风速与GNSS接收机速度之间的关系，具体为：由系统运动微分方程和系统当前位置的速度，通过差分确定出系统受到的风力合力；确定系统所受风力合力与箱体受力、载体受力的函数关系；确定箱体受力、载体受力与风速的函数关系；综合以上函数关系，即可实时计算出当前位置处的风速和风向；所述的系统由箱体和载体构成。