[实用新型]一种RTG大车定位测姿系统

说明书

本实用新型公开了一种RTG大车定位测姿系统，包括基准站子系统和移动站子系统，其中：所述基准站子系统包括GNSS接收机、差分信息生成模块和通信播发模块；所述移动站子系统包括定位模块、惯性测量模块和定位测姿模块，所述定位模块包括两台GNSS接收机，每台GNSS接收机分别连接两个三系统全向天线，所述定位测姿模块利用四个三系统全向天线的位置信息和RTG的角速度、加速度信息进行融合计算，得到RTG的准确位置和姿态信息。与现有技术相比，本实用新型的积极效果是：即使有个别天线短暂失效(如被遮挡)也不会影响RTG的定位测姿效果，大大增加了系统的冗余度，从而保障了RTG大车高精度定位测姿的连续性。

技术领域

本实用新型涉及一种基于GNSS(卫星导航系统)和INS(惯性导航系统)的远程操控RTG大车的高精度定位测姿。

背景技术

轮胎式集装箱门式起重机(RTG)是集装箱码头作业的重要机械，其效率、安全、作业正确性对码头作业有着重要影响。随着集装箱码头自动化的发展，越来越多的集装箱码头公司关注或引进RTG远程操控系统。RTG远程操控系统利用了多传感器定位技术、通讯技术、自动控制技术等，实时获取堆场集装箱堆码信息以及RTG大车、小车和吊具的位置与运动状态，进行远程监控显示并实现由一个操作员根据远程控制操作多台RTG进行作业，最终实现远程自动化的安全生产。

RTG大车高精度定位测姿是RTG远程操控系统的重要环节，同时也是难点之一。目前市场上多选用大车定位传感器获得大车的定位或测姿，如编码器、磁钉、格雷母线、GNSS卫星定位等。依靠单一传感器定位测姿，容易发生信号丢失或失效，无法保证连续性的高精度数据，导致系统故障。为了保证定位、测姿的连续性和可靠性，采用两种或多种定位传感器进行融合定位成为了发展趋势。

目前，GNSS定位测姿技术是常用且有效的大车定位、测姿手段，其基本实现方法是采用载波相位差分GNSS技术，应用1或2个GNSS天线，实现RTG大车高精度定位测姿。但存在以下显著缺点：GNSS短暂失效(天线被遮挡)导致定位测姿短暂故障；GNSS野值时会造成系统误判，严重时可能会导致事故。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本实用新型提供了一种RTG大车定位测姿系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种RTG大车定位测姿系统，包括基准站子系统和移动站子系统，其中：

所述基准站子系统包括GNSS接收机、差分信息生成模块和通信播发模块，所述GNSS接收机利用GNSS天线实时接收GNSS导航信息，并发送给差分信息生成模块，所述差分信息生成模块利用GNSS导航信息生成差分修改信息并发送给通信播发模块，所述通信播发模块负责将生成的差分修改信息进行播发；

所述移动站子系统包括定位模块、惯性测量模块和定位测姿模块，所述定位模块包括两台GNSS接收机，每台GNSS接收机分别连接两个三系统全向天线，所述定位模块利用四个三系统全向天线接收到的基准站子系统播发的差分修改信息计算出四个三系统全向天线的位置信息并发送给定位测姿模块；所述惯性测量模块用于测量RTG的角速度和加速度信息，并传送给定位测姿模块；所述定位测姿模块利用四个三系统全向天线的位置信息和RTG的角速度、加速度信息进行融合计算，得到RTG的准确位置和姿态信息。

与现有技术相比，本实用新型的积极效果是：

本实用新型采用两台GNSS接收机和惯性导航技术相结合，每台GNSS接收机连接两个三系统全向天线，每台GNSS接收机既能独立工作，又能联合推算进行定位测姿，这样即使有个别天线短暂失效(如被遮挡)也不会影响RTG的定位测姿效果，大大增加了系统的冗余度，从而保障了RTG大车高精度定位测姿的连续性。本实用新型的优点具体表现如下：

1、基于四天线分布策略，最大程度降低遮挡对RTG定位测姿的影响。