用兩臺同一型號的GPS定位儀成功消除這一部分誤差。其消除方法 如下: 單GPS定位系統(tǒng)提供的定位精度是優(yōu)于25米,為得到更高的定位精度,我們通常采用 差分GPS技術(shù): 1. 1將一臺GPS接收機(jī)安置在基準(zhǔn)站上進(jìn)行觀測; 1. 2根據(jù)基準(zhǔn)站的已知坐標(biāo),計算出基準(zhǔn)站到衛(wèi)星的距離改正數(shù); 1. 3基準(zhǔn)站實時地將改正數(shù)據(jù)發(fā)送出去; 1. 4用戶接收機(jī)在進(jìn)行GPS觀測的同時,也接收到基準(zhǔn)站發(fā)出的改正數(shù),并對通過GPS觀測的定位結(jié)果進(jìn)行改正。
[0030] 優(yōu)選的是,通過步驟1. 4,提高GPS接收機(jī)的定位精度。
[0031] 優(yōu)選的是,差分GPS技術(shù)分為三類,S卩:位置差分、相位差分、偽距差分,這三類差 分方式的工作原理相同,即都由基準(zhǔn)站發(fā)送改正數(shù),由用戶站接收并對其測量結(jié)果進(jìn)行改 正,以獲得精確的定位結(jié)果;所不同的是,發(fā)送改正數(shù)的具體內(nèi)容不一樣,其差分定位精度 也不同。
[0032]A位置差分原理 安裝在基準(zhǔn)站上的GPS接收機(jī)觀測四顆衛(wèi)星后進(jìn)行三維定位: A1.解算基準(zhǔn)站的坐標(biāo),由于存在軌道誤差、時鐘誤差、SA誤差(SA誤差是美國軍方為 了限制非特許用戶利用GPS進(jìn)行高精度點定位而采用的降低系統(tǒng)精度的政策,簡稱SA政 策,它包括降低廣播星歷精度的e技術(shù)和在衛(wèi)星基本頻率上附加一隨機(jī)抖動的S技術(shù)。) 影響、大氣影響、多徑效應(yīng)以及其他誤差,解算出的坐標(biāo)與基準(zhǔn)站的已知坐標(biāo)是不一樣的, 存在誤差; A2.計算出基準(zhǔn)站到衛(wèi)星的距離改正數(shù); A3.基準(zhǔn)站利用數(shù)據(jù)鏈將此改正數(shù)發(fā)送出去,由用戶站接收,并且對其解算的用戶站坐 標(biāo)進(jìn)彳丁改正,提_定位精度。
[0033] 優(yōu)選的是,步驟A1-A3的先決條件是基準(zhǔn)站和用戶站觀測同一組衛(wèi)星的情況。
[0034] 優(yōu)選的是,位置差分法適用于用戶站與基準(zhǔn)站間距離在100km以內(nèi)的情況。
[0035] B相位差分原理,亦稱載波相位差分原理 載波相位差分技術(shù)又稱RTK(RealTimeKinematic)技術(shù),是實時處理兩個測站載波 相位觀測量的差分方法。
[0036] B1將基準(zhǔn)站采集的載波相位發(fā)給用戶接收機(jī); B2用戶接收機(jī)對載波相位求差解算坐標(biāo)。
[0037] 載波相位差分可使定位精度達(dá)到厘米級,大量應(yīng)用于動態(tài)需要高精度位置的領(lǐng) 域。
[0038] C偽距差分原理,亦稱基準(zhǔn)站-移動站差分系統(tǒng) C1在已知坐標(biāo)點的位置設(shè)置至少一臺基準(zhǔn)站GPS接收機(jī); C2設(shè)置一臺用戶端GPS接收機(jī); C3將基準(zhǔn)站GPS接收機(jī)的定位數(shù)據(jù)與基準(zhǔn)站GPS接收機(jī)的已知坐標(biāo)點進(jìn)行解算,得出 差分?jǐn)?shù)據(jù); C4通過數(shù)據(jù)鏈將差分?jǐn)?shù)據(jù)修正參數(shù)實時播發(fā)出去; C5用戶端GPS接收機(jī)接收通過數(shù)據(jù)鏈接收差分?jǐn)?shù)據(jù)(RTVM)修正參數(shù),并將差分?jǐn)?shù)據(jù) 修正參數(shù)與用戶端GPS接收機(jī)的定位數(shù)據(jù)進(jìn)行修正解算。
[0039] 優(yōu)選的是,步驟C1-C5中的所述已知坐標(biāo)點為固定點。
[0040] 優(yōu)選的是,步驟C1-C5的計算方法將定位精度提高到米級、甚至厘米級。
[0041] 優(yōu)選的是,步驟C1-C5所述的差分?jǐn)?shù)據(jù)為RTCM推廣的標(biāo)準(zhǔn)差分協(xié)議和差分GPS業(yè) 務(wù)計算出的差分?jǐn)?shù)據(jù)。
[0042] 所述RTCM為國際海運(yùn)事業(yè)無線電技術(shù)委員會(RadioTechnicalCommissionfor MaritimeServices)的英文縮寫。
[0043] 現(xiàn)有商用衛(wèi)星在經(jīng)差分處理后定位精度達(dá)10cm,無法滿足指導(dǎo)施工車輛作業(yè)的精 度要求。
[0044] 本發(fā)明的第三方面提供的降低GPS定位誤差的方法包括: a3.車輛駛?cè)胩卣鼽c時測量至少三次位置信息; b3.以測量所得數(shù)值為圓心,以衛(wèi)星精度值為半徑作圓; c3.取三次測量值皆位于極限位置的數(shù)據(jù); d3.計算三次測量值的極限位置所組成的三角形的外接圓的半徑。
[0045] 優(yōu)選的是,以上步驟依a3、b3、c3、d3的順序依次進(jìn)行。
[0046] 步驟c3中,所述極限位置指三次測量值所確定的三個圓的圓心分別處于另外兩 個圓的圓周上。
[0047] 步驟a3_c3中測量值的精度為衛(wèi)星數(shù)據(jù)的精度。
[0048] 步驟d3中得出的外接圓的半徑即為GPS定位精度,步驟d3中外接圓的半徑小于 衛(wèi)星精度,因此步驟a3-d3組成的方法起到降低GPS定位誤差的作用。
[0049] 更多操作對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言都是已知的,不再贅述。
[0050] 本發(fā)明第三方面提供的降低GPS定位誤差的方法的技術(shù)方案包括上述各部分的 任意組合,上述各部分組件的簡單變化或組合仍為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0051] 本發(fā)明第三方面提供的降低GPS定位誤差的方法有效降低GPS定位儀的定位誤 差,能簡潔、有效地提_養(yǎng)路機(jī)械的作業(yè)效率。
[0052] 本發(fā)明第四方面提供一種基于GPS的鐵路大型養(yǎng)路機(jī)械自控裝置的車輛,其包括 車輛本體,該車輛本體裝有機(jī)械自控裝置。
[0053] 優(yōu)選的是,所述機(jī)械自控裝置為本發(fā)明第一方面所述的基于GPS的鐵路大型養(yǎng)路 機(jī)械自控裝置。
[0054] 優(yōu)選的是,所述機(jī)械自控裝置采用本發(fā)明第二方面所述的種基于GPS的鐵路大型 養(yǎng)路機(jī)械自控方法。
[0055] 優(yōu)選的是,所述機(jī)械自控裝置采用本發(fā)明第三方面所述的降低GPS定位誤差的方 法來降低GPS定位儀的定位誤差。
[0056] 本發(fā)明第四方面提供的基于GPS的鐵路大型養(yǎng)路機(jī)械自控裝置的車輛的工作方 式是:將鐵路沿線所需作業(yè)量提前輸入車輛的機(jī)械自控裝置的存儲器中,作業(yè)車輛高速行 駛至待作業(yè)路段,在車輛進(jìn)行作業(yè)時,掛低速作業(yè)檔,啟動GPS定位儀,對車輛進(jìn)行定位,同 時工控機(jī)提取數(shù)據(jù)存儲器的數(shù)據(jù)庫中關(guān)于此路段的作業(yè)數(shù)據(jù),GPS定位儀定位完畢后,工控 機(jī)參照數(shù)據(jù)存儲器的數(shù)據(jù)庫中所存數(shù)據(jù)與實際測量儀器所測數(shù)據(jù)做對比,工控機(jī)根據(jù)比對 結(jié)果操作車輛中開始作業(yè),在作業(yè)行進(jìn)過程中GPS定位儀進(jìn)行實時定位,在不同特征點,工 控機(jī)均比對數(shù)據(jù)存儲器中存儲的線路數(shù)據(jù)與車輛實測采集的線路數(shù)據(jù),然后根據(jù)預(yù)定的作 業(yè)量對機(jī)械控制,實現(xiàn)自動操作。
[0057] 在車輛行駛到特征點時,GPS定位儀自動給出所在作業(yè)路段的位置信號,工控機(jī)接 收該位置信號,車輛掛作業(yè)檔,并由工控機(jī)自動從存儲器中調(diào)取相應(yīng)位置的作業(yè)數(shù)據(jù),與車 輛檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,給出作業(yè)量,將所需作業(yè)量傳輸?shù)杰囕v原有的工控機(jī)I中,車輛在其 原有的工控機(jī)I控制下,自行按照所給操作量進(jìn)行作業(yè)。
[0058] 在高速行車及低速作業(yè)時司機(jī)可隨時手動操作所述GPS定位儀,以便校正線路位 置和數(shù)據(jù)。
[0059] 施工作業(yè)時設(shè)定固定步進(jìn)量作為作業(yè)參考,當(dāng)車輛在施工過程中遇到影響施工安 全的情況時,手動調(diào)節(jié)施工步進(jìn)量與施工速度,從而在確保施工安全的同時實現(xiàn)機(jī)械的自 動化施工指導(dǎo)作業(yè)。
[0060] 更多操作對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言都是已知的,不再贅述。
[0061] 本發(fā)明第四方面提供的基于GPS的鐵路大型養(yǎng)路機(jī)械自控裝置的車輛的技術(shù)方 案包括上述各部分的任意組合,上述各部分組件的簡單變化或組合仍為本發(fā)明的保護(hù)范 圍。
[0062] 本發(fā)明第四方面提供的基于GPS的鐵路大型養(yǎng)路機(jī)械自控裝置的車輛能夠?qū)崿F(xiàn) 智能化操作,極大地減少養(yǎng)路工人的體力勞動,并能提高作業(yè)效率,極大地改善作業(yè)精度, 有效節(jié)約天窗時間,對提高鐵路線路運(yùn)力、節(jié)約通行時間具有積極效果。
【附圖說明】
[0063] 圖1為按照本發(fā)明第一方面所述的基于GPS的鐵路大型養(yǎng)路機(jī)械自控裝置的一優(yōu) 選實施例的減振裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0064] 圖2為按照本發(fā)明第一方面所述的基于GPS的鐵路大型養(yǎng)路機(jī)械自控裝置的一優(yōu) 選實施例的GPS定位儀控制系統(tǒng)示意圖。
[0065] 圖3為按照本發(fā)明第一方面所述的基于GPS的