2、车载终端
车载终端部分主要包括GNSS接收机(移动站)、数传模块(可选)、GNSS天线、数传模块天线以及平板电脑(可选),其中GNSS接收机和数传模块放置在车内,司南导航测量,天线均用吸盘固定在外部车顶。主要功能如下:
●负责接收GNSS基准站广播的RTK差分改正数信息;
●负责计算和输出标准格式的高精度定位结果和速度信息;
●负责通过3G网络把位置和速度信息上传至监控中心;
●若装备平板电脑,则可以实现监控中心对驾驶室远程发送指令和预警。
以下主要介绍GNSS移动站接收机,数传模块将在通讯方案中详细说明。
(1)车载GNSS移动站
车载GNSS移动站作为直接提供数据的设备,至少需达到以下要求:
●实时数据输出的频率要求支持10HZ;
●差分解算后数据精度应达到亚米级或厘米级;
●为保证位置导航的连贯性,须采用GNSS与INS(惯性导航)组合导航的模式;
●输出数据类型应支持经纬度坐标和平面坐标;
●对于车载应用,GNSS接收机采用主机和天线分体式设计,如此既可以保护主机,有不影响信号的接收。
(2)车载平板电脑
如果需要实现监控调度中心向车辆驾驶室发送指令,并能够进行告警功能,可以在驾驶室内安装平板电脑,必要的时候可以对驾驶员发出指示信息。平板电脑将通过网络与监控中心直接通讯。
2、系统介绍
基于北斗RTK的碾压监控系统进行定位的方式为实时动态(Real Time Kinematic-RTK)测量定位,其定位精度可达到1.5cm,RTK是以载波相位观测量为根据的实时差分测量技术,是测量技术发展中的一个新的突破。
在实际应用中,监控中心安装了基于北斗RTK的碾压监控系统的监控平台软件可以远程监视建筑工程压路机工作状态和碾压质量。该监控平台软件可以实时获取当前压路机的工作状态和工作面的压实信息。监控中心可根据压路机的实时信息以及工作状态,对工程机械进行实时的调度、监控、管理等工作。对出现的问题,进行实时纠正管理。并根据轨迹回放,整体控制施工进度和施工质量。
压路机驾驶员也可以根据安装在驾驶室中液晶显示屏实时获取当前工作面的高程值,掌握碾压层是否达到规定的压实度要求,可有效的避免出现过压和欠压现象的发生,避免了现有工艺中不论土质类型如何一律必须压实若干遍的情形,提高铺层材料的均匀性,避免粗骨料的破碎,提高整个压实作业的效率,降低了驾驶员的劳动强度。同时压路机驾驶员还可以从驾驶室中的液晶屏获取车辆的运行轨迹、速度、压实次数等信息。及时了解当前工作面的压实情况,司南导航测绘,平整度等信息。
质量控制的自动化也能使经验不足的司机获得很好的压实质量,从而降低了能源消耗,既可节省时间,又可提高工程质量,充分体现出实时检测的优越性,系统的数据处理、分析等工作均在监控中心的 PC 机上进行,也可以直接送入大容量的数据存储器,以留作档案或做进一步处理。
差分很麻烦,司南导航,而且很贵。即使是技术简单、成本低廉的多旋翼飞控,加上差分也要数万元。但依然有许多无人机使用差分设备,各行业应用不是被“厘米级精度”的广告语所吸引,而是秉承“够用就好”的信条。
为无人机做差分之前就在航测(航空摄影测量)方面拥有广泛的应用,配备精准的定位设备的无人机虽然采购成本高、但是可以降低后期的使用成本。但测绘用的位置在拍完之后知道也不迟,所以用后处理的方法提高精度也可以。
还有许多雷达的标校也是以挂载龙伯球的无人机为靶标,司南导航精细,雷达标校无人机也都挂载高精度的差分GPS/北斗定位系统。但是雷达标校的特点是不关心精度,只关心相对位置。因为雷达的参考系是“雷达站心坐标系”,雷达以“自我为中心”,所以基准站只要放在雷达站附近,随便哪里都可以,位置不重要。
利用差分GPS还有一个比较有创意的运用:测向。大型有人飞机、舰船等将两端各装个GPS天线可以实现侧向;而对于小尺寸的无人机使用高精度的差分技术也能做到,这个时候也不关心精度、而是只关心一个天线相对于另一个天线的位置。
而其它行业提高无人机的定位精度,还有一种效费比更高的方式:换一个性能好一点的GPS天线。