[发明专利]基于双全站仪的采掘设备的导航定位系统及方法

权利要求书

1.一种基于双全站仪的采掘设备的导航定位系统，其特征在于，包括：采掘设备本体、工控机组件、第一全站仪、第二全站仪、第一棱镜和第二棱镜，其中，所述第一全站仪和所述第二全站仪分别安装于所述采掘设备本体的机尾的第一位置和第二位置处,所述第一棱镜和所述第二棱镜分别安装于巷道两壁的第三位置和第四位置处，所述第一全站仪和所述第二全站仪分别与所述工控机组件连接并进行通信，

所述第一全站仪，用于实时追踪所述第一棱镜，确定所述第一棱镜相对于所述第一全站仪的位置信息，并根据所述第一棱镜的位置坐标和所述第一棱镜相对于所述第一全站仪的位置信息计算所述第一全站仪的位置坐标；

所述第二全站仪，用于实时追踪所述第二棱镜，确定所述第二棱镜相对于所述第二全站仪的位置信息，并根据第二棱镜的位置坐标和所述第二棱镜相对于所述第二全站仪的位置信息计算所述第二全站仪的位置坐标；

所述工控机组件，用于根据所述第一全站仪和所述第二全站仪的位置坐标计算所述采掘设备本体的航向角度和位置坐标。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一全站仪，具体用于：

检测当前时刻所述第一棱镜与所述第一全站仪之间的第一距离；

确定所述第一全站仪和所述第二全站仪的连线，检测所述第一棱镜与所述第一全站仪的连线，与所述第一全站仪和所述第二全站仪的连线的垂线形成的第一角度；

根据所述第一距离、所述第一角度和所述第一全站仪与所述第二全站仪之间的距离，确定所述第一全站仪的位置坐标。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第二全站仪，具体用于：

检测当前时刻所述第二棱镜与所述第二全站仪之间的第二距离；

检测所述第二棱镜与所述第二全站仪的连线，与所述第一全站仪和所述第二全站仪的连线的垂线形成的第二角度；

根据所述第二距离、所述第二角度和所述第一全站仪与所述第二全站仪之间的距离，确定所述第二全站仪的位置坐标。

4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述工控机组件，具体用于：

根据所述第一全站仪和所述第二全站仪的位置坐标计算所述第一全站仪与所述第二全站仪的连线的方向；

根据所述第一全站仪与所述第二全站仪的连线的方向确定所述采掘设备本体的航向角度。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：上位机，所述工控机组件与所述上位机连接并进行通信，

所述上位机，用于在人机交互界面显示所述采掘设备本体的航向角度和位置坐标。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一全站仪和所述第二全站仪还分别包括一个调平模块，

所述调平模块，用于自动调节全站仪的水平状态。

7.一种基于双全站仪的采掘设备的导航定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过安装在采掘设备本体的机尾预设位置处的第一全站仪和第二全站仪实时追踪对应的棱镜，并根据每个全站仪对应的棱镜的位置坐标和所述对应的棱镜相对于全站仪的位置信息,计算每个全站仪的位置坐标；

根据所述第一全站仪和所述第二全站仪的位置坐标计算采掘设备本体的航向角度和位置坐标。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述根据所述第一全站仪和所述第二全站仪的位置坐标计算采掘设备本体的航向角度和位置坐标之后，还包括：

将所述采掘设备本体的航向角度和所述位置坐标传输至上位机；

在上位机的人机交互界面显示所述采掘设备本体的航向角度和位置坐标。