[发明专利]用于移动机械的位置监控系统

说明书

技术领域

本发明整体涉及位置监控系统，更具体地涉及用于移动机械的位置监控系统。

背景技术

已经在移动机械、例如土方机械中采用位置监控系统来监控机械的位置和引导机械的行驶。典型的位置监控系统包括机载地定位在移动机械上以从多个GPS卫星接收位置数据的GPS(全球定位系统)接收器。在一些情况下，例如当机械行驶在隧道中时，GPS信号可能会变得不可用。在这些情况下，可以采用惯性导航系统来补充GPS系统并为移动机械提供位置数据。这种惯性导航系统通常包括各种惯性传感器，例如速度传感器、加速度传感器、回转仪等。

公开于2008年5月8日的Takaoka等人的美国专利申请公开文献No.2008/0109166A1(’166公开文献)中描述了一种导航系统。’166公开文献的导航系统包括接收并处理GPS信号的GPS处理部分以及加速度传感器。当GPS信号变得不可用时，基于加速度传感器提供的加速度信号和通过在GPS信号变得不可用之前从之前接收的GPS信号获悉各种参数的运算处理单元的获悉部分提供的获悉结果计算位置数据。

尽管’166公开文献的导航系统可在GPS信号变得不可用时提供自发的位置数据，但该导航系统是有问题的。例如，GPS处理部分和加速度传感器中的至少一个可能会发生故障并提供错误位置数据，而’166公开文献的导航系统可能不具有诊断和检测这种故障的能力。

本发明旨在对现有技术进行改进。

发明内容

一方面，本发明涉及一种系统。该系统包括移动机械，该移动机械包括通信装置和与移动机械相关的位置监控系统。位置监控系统包括能够从定位卫星接收位置数据并根据接收的位置数据产生位置信号的接收器。接收器机载地定位在移动机械上。位置监控系统还包括惯性导航单元，惯性导航单元包括能够测量与移动机械的运动相关的参数并根据测量的参数产生运动信号的传感器。惯性导航单元机载地定位在移动机械上。位置监控系统还包括与接收器和惯性导航单元相关的控制器。控制器能够在位置信号可用时接收位置信号、接收运动信号、和检测位置信号的不可用性。控制器还能够根据所接收的运动信号和在检测到位置信号不可用之前接收的位置信号计算用于移动机械的位置参数、确定由位置信号确定的参数的第一值和由运动信号确定的同一参数的第二值之间的差是否超过预定阈值、并在确定所述差超过预定阈值后产生报警信号。所述系统还包括中央控制站，其能够经通信装置与控制器通信、经通信装置接收位置信号和/或运动信号、以及监控移动机械的位置。

另一方面，本发明涉及一种系统。该系统包括移动机械，该移动机械包括通信装置和与移动机械相关的位置监控系统。位置监控系统包括能够从定位卫星接收位置数据并根据接收的位置数据产生位置信号的接收器。接收器机载地定位在移动机械上。位置监控系统还包括惯性导航单元，惯性导航单元包括能够测量与移动机械的运动相关的参数并根据测量的参数产生运动信号的传感器。惯性导航单元机载地定位在移动机械上。位置监控系统还包括与接收器和惯性导航单元相关的控制器。控制器能够在位置信号可用时接收位置信号、接收运动信号、和检测位置信号的不可用性。控制器还能够根据所接收的运动信号和在检测到位置信号不可用之前接收的位置信号计算用于移动机械的位置参数、确定由位置信号确定的参数的第一值和由运动信号确定的同一参数的第二值之间的差是否超过预定阈值、并在确定所述差超过预定阈值后产生报警信号。所述系统还包括中央控制站，其能够经通信装置与控制器通信、经通信装置接收位置信号和/或运动信号、以及监控移动机械的位置。位置监控系统还包括能够提供与移动机械的运动相关的位置数据的基于地面的定位系统。控制器还能够计算同一参数的第三值、比较同一参数的第一值、第二值和第三值、以及确定第一值、第二值和第三值中的任何一个与第一值、第二值和第三值中的剩下两个之间的差是否超过预定阈值。控制器还能够确定是否要进行自我诊断，并在进行自我诊断后且在确定第一值、第二值和第三值中的任何一个与第一值、第二值和第三值中的剩下两个之间的差没有超过预定阈值后将接收的位置信号作为最后的位置信号保存。

附图说明

图1是具有示例性位置监控系统的一种示例性公开的系统的示意图；

图2是图1公开的位置监控系统的示例性操作的图解说明；

图3是图1公开的位置监控系统的示例性操作的图解说明；以及

图4是图1公开的位置监控系统的示例性操作的图解说明。

具体实施方式