[发明专利]一种基于卫星定位系统与激光测距的集装箱码垛对位方法

权利要求书

1.一种基于卫星定位系统与激光测距的集装箱码垛对位方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：在吊具上安装卫星定位天线和方位传感器用于确定当前集装箱的位置坐标和方位角，在吊具上安装多个激光测距装置用于确定当前集装箱与下层集装箱的相对位置关系；

所述步骤1中包括1个卫星定位天线，1个方位传感器，4个激光测距装置；

所述卫星定位天线安装在吊具几何中心的上方，方位传感器安装在吊具中心线上且靠近定位天线的位置，并调整其处于水平状态，4个激光测距装置分别安装在吊具四边的中间且水平超出对应集装箱尺寸3cm的位置，并使激光发射方向垂直向下；

步骤2：当卫星定位天线接收到卫星信号数量较多，能保证±2cm的定位精度时，启用卫星定位系统进行集装箱码垛对位操作，然后经过激光测距装置校验后放下集装箱；

步骤3：当卫星定位天线接收到卫星信号数量较少，难以确保定位精度时，启用激光测距装置进行集装箱码垛对位操作，根据向测距值小的激光测距装置方向调整的原则，前后左右反复移动吊具使当前需要堆放的集装箱与该垛最上层集装箱对齐，误差小于3cm；

步骤3所述根据向测距值小的激光测距装置方向调整的原则，前后左右反复移动吊具的方法具体如下：

S3.1：设A，B分别是集装箱相对的两侧，启用激光测距装置进行集装箱码垛对位后，若A侧测得的距离小于L，B侧测得的距离大于L，则将集装箱向A侧移动20cm；

其中，L＝H-n*h+1，其中H为吊具到地面的高度，n为该垛已有集装箱的个数，h为单个集装箱的高度，单位为米；

S3.2：若移动后仍然是A侧小于L，B侧大于L，则将集装箱向A侧移动20cm；若移动后A侧大于L，B侧小于L，则向B侧移动10cm，即若A，B侧相对于L大小关系较上次不变则向距离小的一侧移动与上次相同的移动距离，若A，B侧相对于L大小关系较上次相反，则向距离小的一侧移动上次移动距离的一半；如此反复移动吊具直到A，B两侧所测得的距离均大于L时，则停止移动吊具；

S3.3：集装箱除A，B两侧外另外两侧同样按照S3.1，S3.2所述方法进行移动，直到4个激光测距装置所测得的距离均大于L；

步骤4：当正在进行集装箱码垛对位操作时，卫星定位系统启用条件较前一次发生变化，则根据上次码垛时采用的对位方式和最底层集装箱码放时所采用的对位方式，判断是否转换当前的码垛对位方法；集装箱码垛对位方法的转换依据如下：

S4.1：若该垛集装箱上次的堆放操作是按照卫星定位方式进行，现定位天线接收到卫星数不足，定位精度难以保证，则直接转换为激光测距码垛对位方式；

S4.2：若该垛集装箱上次的堆放操作是按照激光测距方式进行，现定位天线接收卫星数足够满足定位精度要求，首先查询是否保存了该垛集装箱最底层的坐标和方位信息，若有，则重新启用卫星定位系统进行码垛对位，若无，则继续采用激光测距方式进行码垛对位。

2.根据权利要求1所述的一种基于卫星定位系统与激光测距的集装箱码垛对位方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：

S1:当卫星定位天线接收到定位卫星数量较多，能保证±2cm定位精度时，启用卫星定位系统，若预放置的垛位为空，直接将集装箱放置在该垛位并记录该集装箱的位置坐标和方位角；

S2:若该垛位已存在集装箱，则移动吊具使得当前集装箱的坐标位置与该垛最底层集装箱的相应坐标误差都小于1cm，偏角小于0.05°，通过激光测距装置进行校验后放下集装箱。

3.根据权利要求1所述的一种基于卫星定位系统与激光测距的集装箱码垛对位方法，其特征在于，所述步骤2中激光测距装置校验方法为：若4个激光测距装置测得的距离均大于L,则通过校验，否则前后左右反复移动吊具使得4个激光测距装置测得的距离均大于L，使通过校验。

4.根据权利要求1所述的一种基于卫星定位系统与激光测距的集装箱码垛对位方法，其特征在于，所述步骤3中：启用激光测距装置时，若预放置的垛位为空，直接将集装箱放置在该垛位；若该垛位已存在集装箱，前后左右反复移动吊具使得4个激光测距装置测得的距离均大于L，然后放下集装箱。