[发明专利]用于运载工具控制和实时位置数据的无线电网络列表

说明书

技术领域

本发明总体涉及用于使用定位设备——诸如勘测单元(survey unit)——来确定运载工具(vehicle)——诸如工作机械(work machine)或船舶——的位置的系统和方法。本发明具体涉及从位于工 地的勘测单元向处于该工地的运载工具——诸如工作机械或船舶—— 提供实时位置数据的系统和方法。

背景技术

在当今的许多工地应用中，例如在海洋(marine)或海事(naval) 工地——在此多个海洋或海事工作船舶和/或海洋或海事工作平台执 行海底管线或海底电缆维护工作方面的工作任务，或者在建筑 (construction)工地——在此移土(earthmoving)建筑机械诸如压 路机和推土机执行修建公路的工作任务，均需要工作机械、工作车辆、 船舶或工作平台的高精度位置。例如，在当今的土木工程和建筑业中， 越来越多的应用需要得知移土建筑机械——诸如压路机和推土机—— 的高精度位置。勘测单元或全站仪(total station)被置于工地，用 于但不限于通过测量到建筑机械的距离而自动追踪这样的建筑机械并 为该机械提供位置数据。这样的全站仪例如在同一申请人的WO 2004/057269中被描述。

该勘测单元基于光学勘测——其允许该单元跟踪(follow)机械 装置，并且该勘测单元还包括：内置的射频收发器(RF transceiver)——其提供了与机械装置的双向通信，以及控制计算机， 从而使得该单元能够为机械装置提供例如位置数据。

在例如公路修建期间，向建筑机械连续地提供准确的位置数据以 给出特定土地位置的预定地形(topography)，是很重要的。该建筑 工地的每个位置的期望地形被写入存储在例如所述控制计算机中的计 算机程序之中，并且可以被预先提供给该机械装置，或者被连续且自动 地连同该机械装置在该工地的位置一起提供给该机械装置。

通常，几个机械装置和几个测地仪器或勘测单元被置于一个工地 上，且每个机械装置与一个或几个勘测单元通信，例如，通过使用在 2.4GHz ISM频带(band)运作的跳频扩频(frequency hopping spread spectrum)技术。为了提供对整个工地的可靠和准确的覆盖，需要大 量勘测单元以在该工地提供可靠和准确的机械装置控制。这些机械装 置经常在该工地的不同区域移动，而由于例如范围限制，某些区域只 有某些勘测单元能访问到。为了能够连续地下载位置数据，一个机械 装置在运作期间可能不得不在不同的勘测单元之间切换。已经被一个 机械装置设置在空闲模式(idle mode)的勘测单元通常开始寻找一个 新的待通信机械装置。在一个跳频技术系统中，每个机械装置通过一 个无线电信道与至少一个站通信，因此可能有大量的无线电信道被使 用。从而，为了与一个机械装置建立并发起通信会话，勘测单元可能 不得不搜索遍(search through)全部信道，且锁定到一个跳频图案 (hopping pattern)花费5-10秒。因此，在64个信道的情况下，可 能需要5-10分钟来扫描遍(scan through)全部64个信道。

因此，需要改进的和更有效率的方法，用于向工地——诸如海洋 或海事工地、建筑工地、建设工地、造房工地或采矿工地——上的工 作运载工具——诸如建筑机械、工作船舶或工作平台——提供来自位 于该工地的勘测单元或全站仪的实时位置数据。

发明内容

因此，本发明的一个目的是，提供改进的和更有效率的方法、系 统和全站仪，用于从位于工地、海事工地、建筑工地或采矿工地的勘 测单元或全站仪向处于该工地的工作机械——诸如建筑机械、工作船 舶或工作平台——提供诸如实时位置数据。

本发明的另一个目的是，提供用于使得在这样的工地上为了可靠 地控制机械装置、平台或船舶所需的全站仪的数量最小化的方法、系 统和全站仪。

本发明的又一个目的是，提供用于使得这样的全站仪的空闲时间 最小化的方法、系统和全站仪。

本发明的这些以及其它目的是借助于具有在独立权利要求中所限 定的特征的方法、系统、全站仪和计算机程序产品来实现的。本发明 的优选实施方案由从属权利要求来表征。