農機駕駛人考試樁考檢測設備的制作方法
【專利摘要】農機駕駛人考試樁考檢測設備，屬于駕駛考試樁考檢測設備，具體涉及一種農機駕駛考試樁考檢測設備。其特征在于：所述的基準站和移動站共同連接一臺上位機電腦，所述的基準站包括基準站計算機（1）、基站GNSS天線（3）、基站GNSS接收機（4）和數傳電臺（6）；所述的移動站包括GNSS接收機、電臺板（13）和移動站計算機（15），GNSS接收機內包括移動站接收機從站（9）和移動站接收機主站（12）兩部分；移動站設有兩條GNSS天線，分別朝向車頭和車尾的方向安裝。本實用新型運用全球衛星定位雙系統雙頻網絡接收模塊進行定位和信息采集，降低了測試誤差，避免了檢測誤判的情況。
【專利說明】農機駕駛人考試粧考檢測設備
【技術領域】
[0001]農機駕駛人考試樁考檢測設備，屬于駕駛考試樁考檢測設備，具體涉及一種農機駕駛考試樁考檢測設備。
【背景技術】
[0002]目前，農機駕駛人考試中使用的樁考檢測設備，多是通過樁桿和安裝在樁桿上面的多個紅外傳感器來檢測車輛的位置和運行軌跡，在檢測過程中存在以下幾個問題，一，由于位置較多，考試時需要要事先布置好樁桿，調試好光電開關，還要通過配合其他多個傳感器的感應信號來判斷車輛考試過程中的前進和后退狀況，最終判斷車輛在考試過程中的測試結果，而且測試結束之后還要對樁桿和傳感器進行撤收，因此，檢測操作十分繁瑣，檢測很不方便；二，數量較多，而且傳感器的種類不統一，通常在數十個到數百個，環境影響、電源供電和信號傳輸等方面都存在一定的誤差，造成測試數據的判斷精度差，時常會出現誤判和漏判的請況。
[0003]近幾年來，全球衛星導航定位(簡稱GNSS)產業技術發展迅速，已經在測繪、機械控制、海洋漁業、國防、通信、電力等領域得到大量的應用，如何將其應用到車輛考試設備中來成為一項亟待解決的問題。
實用新型內容
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是:克服現有技術的不足，提供一種安裝簡單、使用方便、判斷準確、基于GNSS技術的農機駕駛人考試樁考檢測設備。
[0005]本實用新型解決技術問題所采用的技術方案是:該農機駕駛人考試樁考檢測設備，包括通過無線網絡連接的基準站和移動站，移動站安裝在考試車輛上，其特征在于:所述的基準站和移動站共同連接一臺上位機電腦，所述的基準站包括基準站計算機、基站GNSS天線、基站GNSS接收機和數傳電臺，基準站計算機通過電纜連接基站GNSS接收機的第一通訊端口，并為基準站計算機配置基準參數；基站GNSS接收機通過GNSS電纜連接基站GNSS天線,通過第三端口連接數傳電臺，數傳電臺連接電臺天線；所述的移動站包括GNSS接收機、電臺板和移動站計算機，GNSS接收機內包括移動站接收機從站和移動站接收機主站兩部分，移動站接收機主站通過主站GNSS電纜連接主站GNSS天線，移動站接收機從站通過從站GNSS電纜連接從站GNSS天線；移動站接收機主站通過主站二端口連接從站三端口，通過主站三端口連接電臺板端口 ；移動站設有兩條GNSS天線，分別朝向車頭和車尾的方向安裝。基準站和移動站的接收機均為GNSS接收機，采用GNSS接收模塊，通過衛星信號獲得位置、速度等信息，利用GNSS (全球衛星導航定位系統)的高精度定位和測速測向功能，實現農機考試中的位置定位和運動軌跡判別，提高農機考試的易操作性、準確性和檢測效率；省去了安裝拆卸樁桿和傳感器的麻煩，同時又提高了檢測精度，降低了誤判的概率。
[0006]通過基站數傳電臺將差分改正數據發射出去，移動站的接收電臺收到差分改正數據以后，傳給移動站GNSS接收機，移動站接收機在內部進行解算，得到高精度的包括位置、速度等導航信息，利用此差分方法可消除公共誤差從而使移動站的得到比單點定位更高的定位精度。
[0007]移動站安裝在考試車上，移動站的接收電臺收到差分改正數據以后，傳給移動站的GNSS接收機，移動站GNSS接收機在內部進行解算，得到高精度的包括位置、速度等信息，從而實現考試車輛高精度的定位測速和測向。
[0008]所述的基站GNSS天線安裝在地面相對于周圍環境的制高點處。
[0009]所述的基準站和移動站均采用可同時接受GPS和北斗衛星系統信號的雙系統雙頻GNSS衛星接受模塊。
[0010]與現有技術相比，本實用新型所具有的有益效果是:
[0011]1、采用全球衛星導航定位系統(GNSS)網絡接收模塊接收信號，所有需要采集的信息都集中在安裝在考試車輛上的移動站進行判斷，考試場地上不需要另外設置檢測設備，省去了布線、架設裝桿、調試光電開關等操作的繁瑣，簡化了測試準備工作，只需在場地上畫出邊線即可完成相應的考試項目，操作十分簡便。
[0012]2、采用可同時接受GPS和北斗衛星系統信號的雙系統雙頻GNSS衛星接受模塊，首先設置基準站接收機為動基準站模式，基準站接收機在完成定位解算后，通過通訊口將差分改正數發送給移動站，由移動站接收到來自基準站發送的載波相位差分改正數后，移動站接收機在接收到無線電臺傳輸的載波相位差分改正數后對其解算結果進行實時修正，以達到相對于基準站的高精度位置解算，通過載波相位差分技術(又稱RTKReal TimeKinematic)技術,可使考試測量的定位精度達到厘米級(lcm+lppm),提高了測試的精確程度；而且減少了天氣因素的干擾，不受惡劣環境變化的影響，消除了誤判清況，大大提高了考試的準確性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為農機駕駛人考試樁考檢測設備結構原理圖。
[0014]圖2為基準站連接關系示意圖。
[0015]圖3為移動站連接關系不意圖。
[0016]圖4為農機駕駛人考試樁考檢測設備的控制原理圖。
[0017]其中，1、基準站計算機 2、GNSS電纜 3、基站GNSS天線 4、基站GNSS接收機401、第一通訊端口 402、第二端口 403、第三端口 5、電臺天線 6、數傳電臺7、從站GNSS天線8、從站GNSS電纜9、移動站接收機從站901、從站一端口 902、從站二端口903、從站三端口 10、主站GNSS天線11、主站GNSS電纜12、移動站接收機主站1201、主站一端口 1202、主站二端口 1203、主站三端口 13、電臺板 1301、電臺板端口 14、移動站電臺天線15、移動站計算機。
【具體實施方式】
[0018]圖1~4是本實用新型的最佳實施例，下面結合附圖1~4對本實用新型做進一步說明。
[0019]參照附圖1~4:農機駕駛人考試樁考檢測設備，包括通過無線網絡連接的基準站和移動站，基準站和移動站采用GNSS網絡接收模塊，移動站安裝在考試車輛上，移動站通過衛星信號獲得考試車輛在移動過程中的信息并傳輸給基準站，基準站通過衛星信號對數據進行差分改正，并將差分改正數據傳給移動站，移動站根據差分改正數據對其解算結果進行實時修正，基準站和移動站共同連接一臺上位機電腦，上位機電腦中存儲考場地圖和考試車輛輪廓圖，基準站和移動站通過衛星信號分析計算出車輛的位置、速度和方向角度信息，并將計算出的信息以報文的形式發送到上位機電腦，上位機電腦通過實時收到的報文信息后的車輛運行軌跡，并與存儲的考場地圖和考試車輛輪廓圖對比判斷車輛碰線情況；移動站設有兩條GNSS天線，分別朝向車頭和車尾的方向安裝。基準站和移動站均采用可同時接受GPS和北斗衛星系統信號的雙系統雙頻GNSS衛星接受模塊。
[0020]參照附圖2:基準站包括基準站計算機1、基站GNSS天線3、基站GNSS接收機4和數傳電臺6，基站GNSS天線3安裝在地面相對于周圍環境的制高點處，基準站計算機I通過電纜連接基站GNSS接收機4的第一通訊端口 401，并為基準站計算機I配置基準參數；基站GNSS接收機4通過GNSS電纜2連接基站GNSS天線3，通過第三端口 403連接數傳電臺6，數傳電臺6連接電臺天線5，數傳電臺6也可為網絡模塊，電臺天線5為網絡天線。
[0021]參照附圖3:移動站包括GNSS接收機、電臺板13和移動站計算機15，GNSS接收機內包括移動站接收機從站9和移動站接收機主站12兩部分，移動站接收機主站12通過主站GNSS電纜11連接主站GNSS天線10，移動站接收機從站9通過從站GNSS電纜8連接從站GNSS天線7 ;移動站接收機主站12通過主站二端口 1202連接從站三端口 903，通過主站三端口 1203連接電臺板端口 1301。移動站接收機主站12通過主站二端口 1202向從站三端口 903輸送定向差分數據，移動站接收機從站9通過從站三端口 903向主站二端口 1202輸送定向解算結果。移動站接收機從站9和移動站接收機主站12的配置參數輸出給移動站計算機15。
[0022]工作過程:運用本農機駕駛人考試樁考檢測設備進行考試時，首先在考試前用移動站逐點測量的方式先在移動站計算機15上繪出考場地圖和考試車輛輪廓圖。如果考場固定時，只要做一次這個工作就可以；而移動考試時，場地或考試車輛如果變化，則要進行重測。
[0023]在繪制場地地圖時注意以下兩點:a、對于直線只要直接測量起點、終點和拐角點確定位置。b、對于曲線可采用沿曲線連續測量采樣點，用逐點積分的方式描繪出場地曲線。在繪制車輛輪廓時:取車輛的特征點，包括四個車輪，以及車輛前后左右的外圍輪廓點進行測量。
[0024]地圖和考試車輛輪廓圖繪制完成后，基站和移動站進入工作狀態，接受衛星信號，并將采集的衛星信號進行分析，計算出考試車輛的位置、速度和方向角度信息，記錄車輛運行軌跡，并將這些信息通過報文的形式發送到上位機電腦上，電腦通過不斷收到的報文信息，實時監控考試車輛的運行狀態，配合相應的對比計算軟件，上位機電腦將考試車輛輪廓線與事先繪制并存儲的考場地圖邊線作比較，從而判斷車輛是否出界碰線；通過考試車輛的運行軌跡，可以判斷如前進后退次數、行走路線、車輛和路邊線的傾角等是否合格。
[0025]其中，在測試時，首先設置基站GNSS接收機4為動基準站模式，基站GNSS接收機4在完成定位解算后，會根據實時觀測和自身單點解算信息，實時解算出偽距修正量、坐標修正量、載波相位修正量等差分改正數，并通過通訊端口將這些差分改正數發至數傳電臺6，數傳電臺6通過電臺天線5發送給移動站部分。移動站的接收電臺收到差分改正數據以后，傳給移動站的GNSS接收機，移動站GNSS接收機在內部進行解算，得到高精度的包括位置、速度等導航信息，利用此差分方法可消除公共誤差從而使移動站的得到比單點定位更高的定位精度。
[0026]與此同時，移動站GNSS接收機在接收到無線電臺傳輸的載波相位差分改正數后對其解算結果進行實時修正，以達到相對于基準站的高精度位置解算，同時實時將修正后的數據位置信息輸入給所需的其他設備或存儲。
[0027]差分工作方式主要是消除或削弱由于觀測到共同衛星產生的衛星軌道偏差、電離層延遲、對流層延遲等公共誤差達到提高相對定位精度的目的。由于GNSS衛星星座本身設計因素，絕大多數區域(兩極除外)能觀測到8-9顆衛星，而空中載體由于觀測條件開闊、無多路徑效應等因素對于GNSS應用來講屬于較理想觀測環境。
[0028]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非是對本實用新型作其它形式的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本實用新型技術方案內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍。
【權利要求】
1.農機駕駛人考試樁考檢測設備，包括通過無線網絡連接的基準站和移動站，移動站安裝在考試車輛上，其特征在于:所述的基準站和移動站共同連接一臺上位機電腦，所述的基準站包括基準站計算機(I)、基站GNSS天線(3 )、基站GNSS接收機(4 )和數傳電臺(6 )，基準站計算機(I)通過電纜連接基站GNSS接收機(4)的第一通訊端口(401)，并為基準站計算機(I)配置基準參數；基站GNSS接收機(4 )通過GNSS電纜(2 )連接基站GNSS天線(3 )，通過第三端口(403)連接數傳電臺(6),數傳電臺(6)連接電臺天線(5);所述的移動站包括GNSS接收機、電臺板(13)和移動站計算機(15)，GNSS接收機內包括移動站接收機從站(9)和移動站接收機主站(12)兩部分，移動站接收機主站(12)通過主站GNSS電纜(11)連接主站GNSS天線(10)，移動站接收機從站(9)通過從站GNSS電纜(8)連接從站GNSS天線(7);移動站接收機主站(12)通過主站二端口( 1202)連接從站三端口(903)，通過主站三端口( 1203 )連接電臺板端口( 1301);移動站設有兩條GNSS天線，分別朝向車頭和車尾的方向安裝。
2.根據權利要求1所述的農機駕駛人考試樁考檢測設備，其特征在于:所述的基站GNSS天線(3)安裝在地面相對于周圍環境的制高點處。
3.根據權利要求1所述的農機駕駛人考試樁考檢測設備，其特征在于:所述的基準站和移動站均采用可同時接受GPS和北斗衛星系統信號的雙系統雙頻GNSS衛星接受模塊。
【文檔編號】G01S19/39GK203689760SQ201320832484
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月14日 優先權日:2013年12月14日
【發明者】曲明 申請人:山東科大微機應用研究所有限公司
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
