[发明专利]基于载波相位差分技术的挖掘设备水平定姿定位辅助方法

说明书

基于载波相位差分技术的挖掘设备水平定姿定位辅助方法，包括施工区域和挖掘头的空间GPS定位模块、挖掘头的定姿施工控制模块和挖掘空间位置辅助指示模块；采用GPS加上载波相位差分系统进行定位，包括挖掘头的实时坐标定位和定姿施工保持，在用户主机的显示模块上显示的水平面网格中对应实际的施工区域对应设置工作网格，根据挖掘头的实时坐标在显示模块中显示挖掘头在水平面网格中所处的当前网格位置。本方法解决了现有工程挖掘效率低，挖掘区域错误率高等缺陷，极大避免各种挖掘事故发生，也为很多不便观察和测量的挖掘施工区域带来施工便利；耗时少、并且可以根据现场施工要求及时灵活的调整施工操作；建设花费成本较低。

技术领域

本发明涉及姿态定位领域，涉及一种基于载波相位差分技术的挖掘设备水平定姿定位辅助方法。

背景技术

近年来，基于定位的服务(LBS，Location Based Services)被广泛认为是信息产业发展的一个重要趋势，目前，LBS中位置的获取主要是依靠GPS(Global PositioningSystem，全球卫星定位系统)为主要代表的全球卫星导航系统(Global NavigationSatellite System，GNSS)，GNSS具有定位精度高、全球24小时可用，以及不易受天气等因素影响的优势但卫星导航系统本身具有信号弱、易受遮挡的先天性不足，这使得GNSS的应用场景大大受限，例如在市区的街道和高架桥下等区域，其定位性能将严重受限，在室内、地下等区域将几乎彻底失效。因此，基于蜂窝移动通信网络、WLAN网络、视觉等方式的定位手段应用而生，这些辅助定位手段通常作为卫星导航的一种辅助定位方式，在连续性、精度等方面对卫星导航进行增强。

辅助定位技术是一种结合了网络基站信息和GPS信息对终端进行定位的技术，与普通GPS定位相比，具有定位速度快、精度高的优点。在室外等空旷地区，辅助定位系统精度在正常的GPS工作环境下，可达10米左右，是目前定位精度较高的一种定位技术。辅助定位手段通常作为卫星导航的一种辅助定位方式，在连续性、精度等方面对卫星导航进行增强。

目前，定位辅助系统已经得到了越来越广泛的应用。但是在挖掘设备定位辅助这块受到了一定的限制。现有的挖掘设备包括：动力装置、工作装置、回转机构等，用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。但是，大部分挖掘设备外观整体结构设计老套，工程挖掘主要依赖于驾驶员的个人感觉来进行挖掘，这种方法工作量大，周期长。挖掘设备无法对需要挖掘的区域实现精准的挖掘，挖掘精度低，耗时大以及调整技术要求比较困难，花费成本昂贵。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于载波相位差分技术的挖掘设备水平定姿定位辅助方法，以解决现有工程挖掘效率低，挖掘区域错误率高等缺陷，极大避免各种挖掘事故发生，也为很多不便观察和测量的挖掘施工区域带来施工便利。

本发明是通过以下技术方案实现的：

基于载波相位差分技术的挖掘设备水平定姿定位辅助方法，其特征在于：包括施工区域和挖掘头的空间GPS定位模块、挖掘头的定姿施工控制模块和挖掘空间位置辅助指示模块；

所述施工区域和挖掘头的空间GPS定位模块：采用GPS加上载波相位差分系统进行定位，包括基准站和流动站,基准站的接收机执行两个操作：1)接收GPS卫星信号，2)把采集的载波相位观测量发送给流动站；流动站的接收机执行三个操作：1)接收GPS卫星信号，2)接收基准站所发送的基准站观测量，3)对卫星信号与基准站观测量进行对比处理，从而对自己的观测量进行修正并传送给用户主机；