[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

摘要

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。

主权项

1.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；所述挖掘头的定姿施工控制模块：包括挖掘头的实时坐标定位和定姿施工保持，其中，挖掘头的实时坐标定位是以基准站为原点O建立三维坐标系，将挖掘头的关节坐标变换与空间GPS定位相结合，用户主机根据挖掘机头所处的坐标点相对于任意两个不同方位点距离变化，计算挖掘头的实时坐标信息，从而定位挖掘头的实时坐标；定姿施工保持是在关节坐标运算后，用户主机控制挖掘设备的主臂、次臂做出相应动作以维持挖掘头始终保持固定的工作姿态，垂直施工；所述挖掘空间位置辅助指示模块：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，包括设定施工平面形状和位置保护点；用户主机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；施工人员根据挖掘头的当前网格位置，通过水平面网格辅助进行施工设计及布局，并对挖掘头进行施工指示、越界提醒指示。