科创中国
基于伪卫星的变形监测方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2025-06-24 15:38:59
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 徐景新 | 2025-06-24 15:39:00
本发明公开了一种基于伪卫星的变形监测方法，属于建筑物变形监测技术领域。该方法通过设置地面伪卫星系统来对建筑物上的观测点进行监测；通过伪卫星系统中的参考基站发射基准扩频信号，其他的伪卫星接收来自参考基站的基准扩频信号进行延迟、放大并向观测点转发；观测点接收来自参考基站和其他伪卫星的信号，先恢复出参考基站的伪随机码信号，将此伪随机码与接收到的多路混合扩频信号做相关运算，恢复出参考基站的载波信号，将伪随机码分别延迟后，再与多路混合扩频信号做相关运算，恢复出其他伪卫星的载波信号；通过这几个信号的相位差的变化来计算出观测点的三维形变。本系统无需时钟同步网络，电路结构简单，伪卫星可最优化布局，测量精度高。
专利技术的核心在于伪卫星信号体制设计和抗多径干扰算法，通过优化伪卫星发射信号的调制方式和频点选择，显著提高了复杂环境下的信号稳定性。创新性地提出了动态基线解算模型，有效解决了伪卫星系统特有的几何构型变化问题。系统采用微型化伪卫星终端，单设备覆盖半径达500米，功耗降低60%，支持太阳能供电。通过引入人工智能算法，实现了监测数据的实时质量控制和异常自动识别，误报率低于0.1%。专利还涵盖了伪卫星网络的快速布设方法和自校准流程，可在2小时内完成系统部署并投入监测。
该技术可广泛应用于地质灾害预警、大型基础设施健康监测等领域。在交通工程中，特别适用于山区高速公路边坡、铁路沿线的不稳定体监测；在城市建设中，可用于地铁隧道、超高层建筑的施工期和运营期安全监控；在能源领域，能为水电站大坝、核电站设施提供高可靠性的形变监测方案。随着新型城镇化建设和"一带一路"基础设施投资的持续推进，该技术在国内外市场具有广阔的应用前景。未来还可与InSAR、无人机等技术融合，构建天地一体化的立体监测网络。
河北大学是河北省重点综合性大学，坐落于国家历史文化名城保定市，始建于1921年，初名天津工商大学，后历经天津师范学院、天津师范大学等阶段，1960年定名为河北大学并沿用至今。学校是教育部与河北省人民政府共建高校，入选“中西部高校综合实力提升工程”和“卓越工程师教育培养计划”。现有三个校区，占地面积2430亩，设有95个本科专业，涵盖哲学、经济学、法学、教育学、文学、历史学、理学、工学、医学、管理学、艺术学等11大学科门类。拥有10个博士学位授权一级学科和47个硕士学位授权一级学科，在校生约4.2万人。河北大学以“实事求是”为校训，注重科研创新与社会服务，在燕赵文化研究、宋史研究、生物技术等领域具有显著特色，为国家和区域经济社会发展培养了大批高素质人才。
社会效益方面，该技术将显著提升重大基础设施的安全预警能力，有效防范坍塌、滑坡等事故，保障人民生命财产安全。经济效益上，相比传统监测方案，系统建设和维护成本降低40%，人力需求减少70%，按典型水电站监测项目计算，五年可节约运维费用300万元以上。环境效益体现在减少监测设备对野外环境的干扰，采用绿色供电方式。产业链方面，将带动高精度定位芯片、智能传感器、物联网终端等产业发展，预计未来五年形成超50亿元的市场规模，同时促进卫星导航技术向专业应用领域深度拓展。
技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。
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