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農(nóng)機(jī)駕駛?cè)丝荚嚇犊紮z測設(shè)備的制作方法
【專利摘要】農(nóng)機(jī)駕駛?cè)丝荚嚇犊紮z測設(shè)備，屬于駕駛考試樁考檢測設(shè)備，具體涉及一種農(nóng)機(jī)駕駛考試樁考檢測設(shè)備。其特征在于：所述的基準(zhǔn)站和移動(dòng)站共同連接一臺(tái)上位機(jī)電腦，所述的基準(zhǔn)站包括基準(zhǔn)站計(jì)算機(jī)（1）、基站GNSS天線（3）、基站GNSS接收機(jī)（4）和數(shù)傳電臺(tái)（6）；所述的移動(dòng)站包括GNSS接收機(jī)、電臺(tái)板（13）和移動(dòng)站計(jì)算機(jī)（15），GNSS接收機(jī)內(nèi)包括移動(dòng)站接收機(jī)從站（9）和移動(dòng)站接收機(jī)主站（12）兩部分；移動(dòng)站設(shè)有兩條GNSS天線，分別朝向車頭和車尾的方向安裝。本實(shí)用新型運(yùn)用全球衛(wèi)星定位雙系統(tǒng)雙頻網(wǎng)絡(luò)接收模塊進(jìn)行定位和信息采集，降低了測試誤差，避免了檢測誤判的情況。
【專利說明】農(nóng)機(jī)駕駛?cè)丝荚嚮捒紮z測設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]農(nóng)機(jī)駕駛?cè)丝荚嚇犊紮z測設(shè)備，屬于駕駛考試樁考檢測設(shè)備，具體涉及一種農(nóng)機(jī)駕駛考試樁考檢測設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，農(nóng)機(jī)駕駛?cè)丝荚囍惺褂玫臉犊紮z測設(shè)備，多是通過樁桿和安裝在樁桿上面的多個(gè)紅外傳感器來檢測車輛的位置和運(yùn)行軌跡，在檢測過程中存在以下幾個(gè)問題，一，由于位置較多，考試時(shí)需要要事先布置好樁桿，調(diào)試好光電開關(guān)，還要通過配合其他多個(gè)傳感器的感應(yīng)信號(hào)來判斷車輛考試過程中的前進(jìn)和后退狀況，最終判斷車輛在考試過程中的測試結(jié)果，而且測試結(jié)束之后還要對(duì)樁桿和傳感器進(jìn)行撤收，因此，檢測操作十分繁瑣，檢測很不方便；二，數(shù)量較多，而且傳感器的種類不統(tǒng)一，通常在數(shù)十個(gè)到數(shù)百個(gè)，環(huán)境影響、電源供電和信號(hào)傳輸?shù)确矫娑即嬖谝欢ǖ恼`差，造成測試數(shù)據(jù)的判斷精度差，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)誤判和漏判的請(qǐng)況。
[0003]近幾年來，全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位(簡稱GNSS)產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展迅速，已經(jīng)在測繪、機(jī)械控制、海洋漁業(yè)、國防、通信、電力等領(lǐng)域得到大量的應(yīng)用，如何將其應(yīng)用到車輛考試設(shè)備中來成為一項(xiàng)亟待解決的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種安裝簡單、使用方便、判斷準(zhǔn)確、基于GNSS技術(shù)的農(nóng)機(jī)駕駛?cè)丝荚嚇犊紮z測設(shè)備。
[0005]本實(shí)用新型解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:該農(nóng)機(jī)駕駛?cè)丝荚嚇犊紮z測設(shè)備，包括通過無線網(wǎng)絡(luò)連接的基準(zhǔn)站和移動(dòng)站，移動(dòng)站安裝在考試車輛上，其特征在于:所述的基準(zhǔn)站和移動(dòng)站共同連接一臺(tái)上位機(jī)電腦，所述的基準(zhǔn)站包括基準(zhǔn)站計(jì)算機(jī)、基站GNSS天線、基站GNSS接收機(jī)和數(shù)傳電臺(tái)，基準(zhǔn)站計(jì)算機(jī)通過電纜連接基站GNSS接收機(jī)的第一通訊端口，并為基準(zhǔn)站計(jì)算機(jī)配置基準(zhǔn)參數(shù)；基站GNSS接收機(jī)通過GNSS電纜連接基站GNSS天線,通過第三端口連接數(shù)傳電臺(tái)，數(shù)傳電臺(tái)連接電臺(tái)天線；所述的移動(dòng)站包括GNSS接收機(jī)、電臺(tái)板和移動(dòng)站計(jì)算機(jī)，GNSS接收機(jī)內(nèi)包括移動(dòng)站接收機(jī)從站和移動(dòng)站接收機(jī)主站兩部分，移動(dòng)站接收機(jī)主站通過主站GNSS電纜連接主站GNSS天線，移動(dòng)站接收機(jī)從站通過從站GNSS電纜連接從站GNSS天線；移動(dòng)站接收機(jī)主站通過主站二端口連接從站三端口，通過主站三端口連接電臺(tái)板端口 ；移動(dòng)站設(shè)有兩條GNSS天線，分別朝向車頭和車尾的方向安裝?；鶞?zhǔn)站和移動(dòng)站的接收機(jī)均為GNSS接收機(jī)，采用GNSS接收模塊，通過衛(wèi)星信號(hào)獲得位置、速度等信息，利用GNSS (全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng))的高精度定位和測速測向功能，實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)考試中的位置定位和運(yùn)動(dòng)軌跡判別，提高農(nóng)機(jī)考試的易操作性、準(zhǔn)確性和檢測效率；省去了安裝拆卸樁桿和傳感器的麻煩，同時(shí)又提高了檢測精度，降低了誤判的概率。
[0006]通過基站數(shù)傳電臺(tái)將差分改正數(shù)據(jù)發(fā)射出去，移動(dòng)站的接收電臺(tái)收到差分改正數(shù)據(jù)以后，傳給移動(dòng)站GNSS接收機(jī)，移動(dòng)站接收機(jī)在內(nèi)部進(jìn)行解算，得到高精度的包括位置、速度等導(dǎo)航信息，利用此差分方法可消除公共誤差從而使移動(dòng)站的得到比單點(diǎn)定位更高的定位精度。
[0007]移動(dòng)站安裝在考試車上，移動(dòng)站的接收電臺(tái)收到差分改正數(shù)據(jù)以后，傳給移動(dòng)站的GNSS接收機(jī)，移動(dòng)站GNSS接收機(jī)在內(nèi)部進(jìn)行解算，得到高精度的包括位置、速度等信息，從而實(shí)現(xiàn)考試車輛高精度的定位測速和測向。
[0008]所述的基站GNSS天線安裝在地面相對(duì)于周圍環(huán)境的制高點(diǎn)處。
[0009]所述的基準(zhǔn)站和移動(dòng)站均采用可同時(shí)接受GPS和北斗衛(wèi)星系統(tǒng)信號(hào)的雙系統(tǒng)雙頻GNSS衛(wèi)星接受模塊。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所具有的有益效果是:
[0011]1、采用全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)(GNSS)網(wǎng)絡(luò)接收模塊接收信號(hào)，所有需要采集的信息都集中在安裝在考試車輛上的移動(dòng)站進(jìn)行判斷，考試場地上不需要另外設(shè)置檢測設(shè)備，省去了布線、架設(shè)裝桿、調(diào)試光電開關(guān)等操作的繁瑣，簡化了測試準(zhǔn)備工作，只需在場地上畫出邊線即可完成相應(yīng)的考試項(xiàng)目，操作十分簡便。
[0012]2、采用可同時(shí)接受GPS和北斗衛(wèi)星系統(tǒng)信號(hào)的雙系統(tǒng)雙頻GNSS衛(wèi)星接受模塊，首先設(shè)置基準(zhǔn)站接收機(jī)為動(dòng)基準(zhǔn)站模式，基準(zhǔn)站接收機(jī)在完成定位解算后，通過通訊口將差分改正數(shù)發(fā)送給移動(dòng)站，由移動(dòng)站接收到來自基準(zhǔn)站發(fā)送的載波相位差分改正數(shù)后，移動(dòng)站接收機(jī)在接收到無線電臺(tái)傳輸?shù)妮d波相位差分改正數(shù)后對(duì)其解算結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)修正，以達(dá)到相對(duì)于基準(zhǔn)站的高精度位置解算，通過載波相位差分技術(shù)(又稱RTKReal TimeKinematic)技術(shù),可使考試測量的定位精度達(dá)到厘米級(jí)(lcm+lppm),提高了測試的精確程度；而且減少了天氣因素的干擾，不受惡劣環(huán)境變化的影響，消除了誤判清況，大大提高了考試的準(zhǔn)確性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為農(nóng)機(jī)駕駛?cè)丝荚嚇犊紮z測設(shè)備結(jié)構(gòu)原理圖。
[0014]圖2為基準(zhǔn)站連接關(guān)系示意圖。
[0015]圖3為移動(dòng)站連接關(guān)系不意圖。
[0016]圖4為農(nóng)機(jī)駕駛?cè)丝荚嚇犊紮z測設(shè)備的控制原理圖。
[0017]其中，1、基準(zhǔn)站計(jì)算機(jī) 2、GNSS電纜 3、基站GNSS天線 4、基站GNSS接收機(jī)401、第一通訊端口 402、第二端口 403、第三端口 5、電臺(tái)天線 6、數(shù)傳電臺(tái)7、從站GNSS天線8、從站GNSS電纜9、移動(dòng)站接收機(jī)從站901、從站一端口 902、從站二端口903、從站三端口 10、主站GNSS天線11、主站GNSS電纜12、移動(dòng)站接收機(jī)主站1201、主站一端口 1202、主站二端口 1203、主站三端口 13、電臺(tái)板 1301、電臺(tái)板端口 14、移動(dòng)站電臺(tái)天線15、移動(dòng)站計(jì)算機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0018]圖1~4是本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例，下面結(jié)合附圖1~4對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0019]參照附圖1~4:農(nóng)機(jī)駕駛?cè)丝荚嚇犊紮z測設(shè)備，包括通過無線網(wǎng)絡(luò)連接的基準(zhǔn)站和移動(dòng)站，基準(zhǔn)站和移動(dòng)站采用GNSS網(wǎng)絡(luò)接收模塊，移動(dòng)站安裝在考試車輛上，移動(dòng)站通過衛(wèi)星信號(hào)獲得考試車輛在移動(dòng)過程中的信息并傳輸給基準(zhǔn)站，基準(zhǔn)站通過衛(wèi)星信號(hào)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差分改正，并將差分改正數(shù)據(jù)傳給移動(dòng)站，移動(dòng)站根據(jù)差分改正數(shù)據(jù)對(duì)其解算結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)修正，基準(zhǔn)站和移動(dòng)站共同連接一臺(tái)上位機(jī)電腦，上位機(jī)電腦中存儲(chǔ)考場地圖和考試車輛輪廓圖，基準(zhǔn)站和移動(dòng)站通過衛(wèi)星信號(hào)分析計(jì)算出車輛的位置、速度和方向角度信息，并將計(jì)算出的信息以報(bào)文的形式發(fā)送到上位機(jī)電腦，上位機(jī)電腦通過實(shí)時(shí)收到的報(bào)文信息后的車輛運(yùn)行軌跡，并與存儲(chǔ)的考場地圖和考試車輛輪廓圖對(duì)比判斷車輛碰線情況；移動(dòng)站設(shè)有兩條GNSS天線，分別朝向車頭和車尾的方向安裝。基準(zhǔn)站和移動(dòng)站均采用可同時(shí)接受GPS和北斗衛(wèi)星系統(tǒng)信號(hào)的雙系統(tǒng)雙頻GNSS衛(wèi)星接受模塊。
[0020]參照附圖2:基準(zhǔn)站包括基準(zhǔn)站計(jì)算機(jī)1、基站GNSS天線3、基站GNSS接收機(jī)4和數(shù)傳電臺(tái)6，基站GNSS天線3安裝在地面相對(duì)于周圍環(huán)境的制高點(diǎn)處，基準(zhǔn)站計(jì)算機(jī)I通過電纜連接基站GNSS接收機(jī)4的第一通訊端口 401，并為基準(zhǔn)站計(jì)算機(jī)I配置基準(zhǔn)參數(shù)；基站GNSS接收機(jī)4通過GNSS電纜2連接基站GNSS天線3，通過第三端口 403連接數(shù)傳電臺(tái)6，數(shù)傳電臺(tái)6連接電臺(tái)天線5，數(shù)傳電臺(tái)6也可為網(wǎng)絡(luò)模塊，電臺(tái)天線5為網(wǎng)絡(luò)天線。
[0021]參照附圖3:移動(dòng)站包括GNSS接收機(jī)、電臺(tái)板13和移動(dòng)站計(jì)算機(jī)15，GNSS接收機(jī)內(nèi)包括移動(dòng)站接收機(jī)從站9和移動(dòng)站接收機(jī)主站12兩部分，移動(dòng)站接收機(jī)主站12通過主站GNSS電纜11連接主站GNSS天線10，移動(dòng)站接收機(jī)從站9通過從站GNSS電纜8連接從站GNSS天線7 ;移動(dòng)站接收機(jī)主站12通過主站二端口 1202連接從站三端口 903，通過主站三端口 1203連接電臺(tái)板端口 1301。移動(dòng)站接收機(jī)主站12通過主站二端口 1202向從站三端口 903輸送定向差分?jǐn)?shù)據(jù)，移動(dòng)站接收機(jī)從站9通過從站三端口 903向主站二端口 1202輸送定向解算結(jié)果。移動(dòng)站接收機(jī)從站9和移動(dòng)站接收機(jī)主站12的配置參數(shù)輸出給移動(dòng)站計(jì)算機(jī)15。
[0022]工作過程:運(yùn)用本農(nóng)機(jī)駕駛?cè)丝荚嚇犊紮z測設(shè)備進(jìn)行考試時(shí)，首先在考試前用移動(dòng)站逐點(diǎn)測量的方式先在移動(dòng)站計(jì)算機(jī)15上繪出考場地圖和考試車輛輪廓圖。如果考場固定時(shí)，只要做一次這個(gè)工作就可以；而移動(dòng)考試時(shí)，場地或考試車輛如果變化，則要進(jìn)行重測。
[0023]在繪制場地地圖時(shí)注意以下兩點(diǎn):a、對(duì)于直線只要直接測量起點(diǎn)、終點(diǎn)和拐角點(diǎn)確定位置。b、對(duì)于曲線可采用沿曲線連續(xù)測量采樣點(diǎn)，用逐點(diǎn)積分的方式描繪出場地曲線。在繪制車輛輪廓時(shí):取車輛的特征點(diǎn)，包括四個(gè)車輪，以及車輛前后左右的外圍輪廓點(diǎn)進(jìn)行測量。
[0024]地圖和考試車輛輪廓圖繪制完成后，基站和移動(dòng)站進(jìn)入工作狀態(tài)，接受衛(wèi)星信號(hào)，并將采集的衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行分析，計(jì)算出考試車輛的位置、速度和方向角度信息，記錄車輛運(yùn)行軌跡，并將這些信息通過報(bào)文的形式發(fā)送到上位機(jī)電腦上，電腦通過不斷收到的報(bào)文信息，實(shí)時(shí)監(jiān)控考試車輛的運(yùn)行狀態(tài)，配合相應(yīng)的對(duì)比計(jì)算軟件，上位機(jī)電腦將考試車輛輪廓線與事先繪制并存儲(chǔ)的考場地圖邊線作比較，從而判斷車輛是否出界碰線；通過考試車輛的運(yùn)行軌跡，可以判斷如前進(jìn)后退次數(shù)、行走路線、車輛和路邊線的傾角等是否合格。
[0025]其中，在測試時(shí)，首先設(shè)置基站GNSS接收機(jī)4為動(dòng)基準(zhǔn)站模式，基站GNSS接收機(jī)4在完成定位解算后，會(huì)根據(jù)實(shí)時(shí)觀測和自身單點(diǎn)解算信息，實(shí)時(shí)解算出偽距修正量、坐標(biāo)修正量、載波相位修正量等差分改正數(shù)，并通過通訊端口將這些差分改正數(shù)發(fā)至數(shù)傳電臺(tái)6，數(shù)傳電臺(tái)6通過電臺(tái)天線5發(fā)送給移動(dòng)站部分。移動(dòng)站的接收電臺(tái)收到差分改正數(shù)據(jù)以后，傳給移動(dòng)站的GNSS接收機(jī)，移動(dòng)站GNSS接收機(jī)在內(nèi)部進(jìn)行解算，得到高精度的包括位置、速度等導(dǎo)航信息，利用此差分方法可消除公共誤差從而使移動(dòng)站的得到比單點(diǎn)定位更高的定位精度。
[0026]與此同時(shí)，移動(dòng)站GNSS接收機(jī)在接收到無線電臺(tái)傳輸?shù)妮d波相位差分改正數(shù)后對(duì)其解算結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)修正，以達(dá)到相對(duì)于基準(zhǔn)站的高精度位置解算，同時(shí)實(shí)時(shí)將修正后的數(shù)據(jù)位置信息輸入給所需的其他設(shè)備或存儲(chǔ)。
[0027]差分工作方式主要是消除或削弱由于觀測到共同衛(wèi)星產(chǎn)生的衛(wèi)星軌道偏差、電離層延遲、對(duì)流層延遲等公共誤差達(dá)到提高相對(duì)定位精度的目的。由于GNSS衛(wèi)星星座本身設(shè)計(jì)因素，絕大多數(shù)區(qū)域(兩極除外)能觀測到8-9顆衛(wèi)星，而空中載體由于觀測條件開闊、無多路徑效應(yīng)等因素對(duì)于GNSS應(yīng)用來講屬于較理想觀測環(huán)境。
[0028]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非是對(duì)本實(shí)用新型作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.農(nóng)機(jī)駕駛?cè)丝荚嚇犊紮z測設(shè)備，包括通過無線網(wǎng)絡(luò)連接的基準(zhǔn)站和移動(dòng)站，移動(dòng)站安裝在考試車輛上，其特征在于:所述的基準(zhǔn)站和移動(dòng)站共同連接一臺(tái)上位機(jī)電腦，所述的基準(zhǔn)站包括基準(zhǔn)站計(jì)算機(jī)(I)、基站GNSS天線(3 )、基站GNSS接收機(jī)(4 )和數(shù)傳電臺(tái)(6 )，基準(zhǔn)站計(jì)算機(jī)(I)通過電纜連接基站GNSS接收機(jī)(4)的第一通訊端口(401)，并為基準(zhǔn)站計(jì)算機(jī)(I)配置基準(zhǔn)參數(shù)；基站GNSS接收機(jī)(4 )通過GNSS電纜(2 )連接基站GNSS天線(3 )，通過第三端口(403)連接數(shù)傳電臺(tái)(6),數(shù)傳電臺(tái)(6)連接電臺(tái)天線(5);所述的移動(dòng)站包括GNSS接收機(jī)、電臺(tái)板(13)和移動(dòng)站計(jì)算機(jī)(15)，GNSS接收機(jī)內(nèi)包括移動(dòng)站接收機(jī)從站(9)和移動(dòng)站接收機(jī)主站(12)兩部分，移動(dòng)站接收機(jī)主站(12)通過主站GNSS電纜(11)連接主站GNSS天線(10)，移動(dòng)站接收機(jī)從站(9)通過從站GNSS電纜(8)連接從站GNSS天線(7);移動(dòng)站接收機(jī)主站(12)通過主站二端口( 1202)連接從站三端口(903)，通過主站三端口( 1203 )連接電臺(tái)板端口( 1301);移動(dòng)站設(shè)有兩條GNSS天線，分別朝向車頭和車尾的方向安裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)機(jī)駕駛?cè)丝荚嚇犊紮z測設(shè)備，其特征在于:所述的基站GNSS天線(3)安裝在地面相對(duì)于周圍環(huán)境的制高點(diǎn)處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)機(jī)駕駛?cè)丝荚嚇犊紮z測設(shè)備，其特征在于:所述的基準(zhǔn)站和移動(dòng)站均采用可同時(shí)接受GPS和北斗衛(wèi)星系統(tǒng)信號(hào)的雙系統(tǒng)雙頻GNSS衛(wèi)星接受模塊。
【文檔編號(hào)】G01S19/39GK203689760SQ201320832484
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月14日
【發(fā)明者】曲明 申請(qǐng)人:山東科大微機(jī)應(yīng)用研究所有限公司