农机驾驶人考试桩考检测设备的制作方法
【专利摘要】农机驾驶人考试桩考检测设备，属于驾驶考试桩考检测设备，具体涉及一种农机驾驶考试桩考检测设备。其特征在于：所述的基准站和移动站共同连接一台上位机电脑，所述的基准站包括基准站计算机（1）、基站GNSS天线（3）、基站GNSS接收机（4）和数传电台（6）；所述的移动站包括GNSS接收机、电台板（13）和移动站计算机（15），GNSS接收机内包括移动站接收机从站（9）和移动站接收机主站（12）两部分；移动站设有两条GNSS天线，分别朝向车头和车尾的方向安装。本实用新型运用全球卫星定位双系统双频网络接收模块进行定位和信息采集，降低了测试误差，避免了检测误判的情况。
【专利说明】农机驾驶人考试粧考检测设备
【技术领域】
[0001]农机驾驶人考试桩考检测设备，属于驾驶考试桩考检测设备，具体涉及一种农机驾驶考试桩考检测设备。
【背景技术】
[0002]目前，农机驾驶人考试中使用的桩考检测设备，多是通过桩杆和安装在桩杆上面的多个红外传感器来检测车辆的位置和运行轨迹，在检测过程中存在以下几个问题，一，由于位置较多，考试时需要要事先布置好桩杆，调试好光电开关，还要通过配合其他多个传感器的感应信号来判断车辆考试过程中的前进和后退状况，最终判断车辆在考试过程中的测试结果，而且测试结束之后还要对桩杆和传感器进行撤收，因此，检测操作十分繁琐，检测很不方便；二，数量较多，而且传感器的种类不统一，通常在数十个到数百个，环境影响、电源供电和信号传输等方面都存在一定的误差，造成测试数据的判断精度差，时常会出现误判和漏判的请况。
[0003]近几年来，全球卫星导航定位(简称GNSS)产业技术发展迅速，已经在测绘、机械控制、海洋渔业、国防、通信、电力等领域得到大量的应用，如何将其应用到车辆考试设备中来成为一项亟待解决的问题。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供一种安装简单、使用方便、判断准确、基于GNSS技术的农机驾驶人考试桩考检测设备。
[0005]本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是:该农机驾驶人考试桩考检测设备，包括通过无线网络连接的基准站和移动站，移动站安装在考试车辆上，其特征在于:所述的基准站和移动站共同连接一台上位机电脑，所述的基准站包括基准站计算机、基站GNSS天线、基站GNSS接收机和数传电台，基准站计算机通过电缆连接基站GNSS接收机的第一通讯端口，并为基准站计算机配置基准参数；基站GNSS接收机通过GNSS电缆连接基站GNSS天线,通过第三端口连接数传电台，数传电台连接电台天线；所述的移动站包括GNSS接收机、电台板和移动站计算机，GNSS接收机内包括移动站接收机从站和移动站接收机主站两部分，移动站接收机主站通过主站GNSS电缆连接主站GNSS天线，移动站接收机从站通过从站GNSS电缆连接从站GNSS天线；移动站接收机主站通过主站二端口连接从站三端口，通过主站三端口连接电台板端口 ；移动站设有两条GNSS天线，分别朝向车头和车尾的方向安装。基准站和移动站的接收机均为GNSS接收机，采用GNSS接收模块，通过卫星信号获得位置、速度等信息，利用GNSS (全球卫星导航定位系统)的高精度定位和测速测向功能，实现农机考试中的位置定位和运动轨迹判别，提高农机考试的易操作性、准确性和检测效率；省去了安装拆卸桩杆和传感器的麻烦，同时又提高了检测精度，降低了误判的概率。
[0006]通过基站数传电台将差分改正数据发射出去，移动站的接收电台收到差分改正数据以后，传给移动站GNSS接收机，移动站接收机在内部进行解算，得到高精度的包括位置、速度等导航信息，利用此差分方法可消除公共误差从而使移动站的得到比单点定位更高的定位精度。
[0007]移动站安装在考试车上，移动站的接收电台收到差分改正数据以后，传给移动站的GNSS接收机，移动站GNSS接收机在内部进行解算，得到高精度的包括位置、速度等信息，从而实现考试车辆高精度的定位测速和测向。
[0008]所述的基站GNSS天线安装在地面相对于周围环境的制高点处。
[0009]所述的基准站和移动站均采用可同时接受GPS和北斗卫星系统信号的双系统双频GNSS卫星接受模块。
[0010]与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是:
[0011]1、采用全球卫星导航定位系统(GNSS)网络接收模块接收信号，所有需要采集的信息都集中在安装在考试车辆上的移动站进行判断，考试场地上不需要另外设置检测设备，省去了布线、架设装杆、调试光电开关等操作的繁琐，简化了测试准备工作，只需在场地上画出边线即可完成相应的考试项目，操作十分简便。
[0012]2、采用可同时接受GPS和北斗卫星系统信号的双系统双频GNSS卫星接受模块，首先设置基准站接收机为动基准站模式，基准站接收机在完成定位解算后，通过通讯口将差分改正数发送给移动站，由移动站接收到来自基准站发送的载波相位差分改正数后，移动站接收机在接收到无线电台传输的载波相位差分改正数后对其解算结果进行实时修正，以达到相对于基准站的高精度位置解算，通过载波相位差分技术(又称RTKReal TimeKinematic)技术,可使考试测量的定位精度达到厘米级(lcm+lppm),提高了测试的精确程度；而且减少了天气因素的干扰，不受恶劣环境变化的影响，消除了误判清况，大大提高了考试的准确性。
【专利附图】

【附图说明】
[0013]图1为农机驾驶人考试桩考检测设备结构原理图。
[0014]图2为基准站连接关系示意图。
[0015]图3为移动站连接关系不意图。
[0016]图4为农机驾驶人考试桩考检测设备的控制原理图。
[0017]其中，1、基准站计算机 2、GNSS电缆 3、基站GNSS天线 4、基站GNSS接收机401、第一通讯端口 402、第二端口 403、第三端口 5、电台天线 6、数传电台7、从站GNSS天线8、从站GNSS电缆9、移动站接收机从站901、从站一端口 902、从站二端口903、从站三端口 10、主站GNSS天线11、主站GNSS电缆12、移动站接收机主站1201、主站一端口 1202、主站二端口 1203、主站三端口 13、电台板 1301、电台板端口 14、移动站电台天线15、移动站计算机。
【具体实施方式】
[0018]图1~4是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~4对本实用新型做进一步说明。
[0019]参照附图1~4:农机驾驶人考试桩考检测设备，包括通过无线网络连接的基准站和移动站，基准站和移动站采用GNSS网络接收模块，移动站安装在考试车辆上，移动站通过卫星信号获得考试车辆在移动过程中的信息并传输给基准站，基准站通过卫星信号对数据进行差分改正，并将差分改正数据传给移动站，移动站根据差分改正数据对其解算结果进行实时修正，基准站和移动站共同连接一台上位机电脑，上位机电脑中存储考场地图和考试车辆轮廓图，基准站和移动站通过卫星信号分析计算出车辆的位置、速度和方向角度信息，并将计算出的信息以报文的形式发送到上位机电脑，上位机电脑通过实时收到的报文信息后的车辆运行轨迹，并与存储的考场地图和考试车辆轮廓图对比判断车辆碰线情况；移动站设有两条GNSS天线，分别朝向车头和车尾的方向安装。基准站和移动站均采用可同时接受GPS和北斗卫星系统信号的双系统双频GNSS卫星接受模块。
[0020]参照附图2:基准站包括基准站计算机1、基站GNSS天线3、基站GNSS接收机4和数传电台6，基站GNSS天线3安装在地面相对于周围环境的制高点处，基准站计算机I通过电缆连接基站GNSS接收机4的第一通讯端口 401，并为基准站计算机I配置基准参数；基站GNSS接收机4通过GNSS电缆2连接基站GNSS天线3，通过第三端口 403连接数传电台6，数传电台6连接电台天线5，数传电台6也可为网络模块，电台天线5为网络天线。
[0021]参照附图3:移动站包括GNSS接收机、电台板13和移动站计算机15，GNSS接收机内包括移动站接收机从站9和移动站接收机主站12两部分，移动站接收机主站12通过主站GNSS电缆11连接主站GNSS天线10，移动站接收机从站9通过从站GNSS电缆8连接从站GNSS天线7 ;移动站接收机主站12通过主站二端口 1202连接从站三端口 903，通过主站三端口 1203连接电台板端口 1301。移动站接收机主站12通过主站二端口 1202向从站三端口 903输送定向差分数据，移动站接收机从站9通过从站三端口 903向主站二端口 1202输送定向解算结果。移动站接收机从站9和移动站接收机主站12的配置参数输出给移动站计算机15。
[0022]工作过程:运用本农机驾驶人考试桩考检测设备进行考试时，首先在考试前用移动站逐点测量的方式先在移动站计算机15上绘出考场地图和考试车辆轮廓图。如果考场固定时，只要做一次这个工作就可以；而移动考试时，场地或考试车辆如果变化，则要进行重测。
[0023]在绘制场地地图时注意以下两点:a、对于直线只要直接测量起点、终点和拐角点确定位置。b、对于曲线可采用沿曲线连续测量采样点，用逐点积分的方式描绘出场地曲线。在绘制车辆轮廓时:取车辆的特征点，包括四个车轮，以及车辆前后左右的外围轮廓点进行测量。
[0024]地图和考试车辆轮廓图绘制完成后，基站和移动站进入工作状态，接受卫星信号，并将采集的卫星信号进行分析，计算出考试车辆的位置、速度和方向角度信息，记录车辆运行轨迹，并将这些信息通过报文的形式发送到上位机电脑上，电脑通过不断收到的报文信息，实时监控考试车辆的运行状态，配合相应的对比计算软件，上位机电脑将考试车辆轮廓线与事先绘制并存储的考场地图边线作比较，从而判断车辆是否出界碰线；通过考试车辆的运行轨迹，可以判断如前进后退次数、行走路线、车辆和路边线的倾角等是否合格。
[0025]其中，在测试时，首先设置基站GNSS接收机4为动基准站模式，基站GNSS接收机4在完成定位解算后，会根据实时观测和自身单点解算信息，实时解算出伪距修正量、坐标修正量、载波相位修正量等差分改正数，并通过通讯端口将这些差分改正数发至数传电台6，数传电台6通过电台天线5发送给移动站部分。移动站的接收电台收到差分改正数据以后，传给移动站的GNSS接收机，移动站GNSS接收机在内部进行解算，得到高精度的包括位置、速度等导航信息，利用此差分方法可消除公共误差从而使移动站的得到比单点定位更高的定位精度。
[0026]与此同时，移动站GNSS接收机在接收到无线电台传输的载波相位差分改正数后对其解算结果进行实时修正，以达到相对于基准站的高精度位置解算，同时实时将修正后的数据位置信息输入给所需的其他设备或存储。
[0027]差分工作方式主要是消除或削弱由于观测到共同卫星产生的卫星轨道偏差、电离层延迟、对流层延迟等公共误差达到提高相对定位精度的目的。由于GNSS卫星星座本身设计因素，绝大多数区域(两极除外)能观测到8-9颗卫星，而空中载体由于观测条件开阔、无多路径效应等因素对于GNSS应用来讲属于较理想观测环境。
[0028]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。
【权利要求】
1.农机驾驶人考试桩考检测设备，包括通过无线网络连接的基准站和移动站，移动站安装在考试车辆上，其特征在于:所述的基准站和移动站共同连接一台上位机电脑，所述的基准站包括基准站计算机(I)、基站GNSS天线(3 )、基站GNSS接收机(4 )和数传电台(6 )，基准站计算机(I)通过电缆连接基站GNSS接收机(4)的第一通讯端口(401)，并为基准站计算机(I)配置基准参数；基站GNSS接收机(4 )通过GNSS电缆(2 )连接基站GNSS天线(3 )，通过第三端口(403)连接数传电台(6),数传电台(6)连接电台天线(5);所述的移动站包括GNSS接收机、电台板(13)和移动站计算机(15)，GNSS接收机内包括移动站接收机从站(9)和移动站接收机主站(12)两部分，移动站接收机主站(12)通过主站GNSS电缆(11)连接主站GNSS天线(10)，移动站接收机从站(9)通过从站GNSS电缆(8)连接从站GNSS天线(7);移动站接收机主站(12)通过主站二端口( 1202)连接从站三端口(903)，通过主站三端口( 1203 )连接电台板端口( 1301);移动站设有两条GNSS天线，分别朝向车头和车尾的方向安装。
2.根据权利要求1所述的农机驾驶人考试桩考检测设备，其特征在于:所述的基站GNSS天线(3)安装在地面相对于周围环境的制高点处。
3.根据权利要求1所述的农机驾驶人考试桩考检测设备，其特征在于:所述的基准站和移动站均采用可同时接受GPS和北斗卫星系统信号的双系统双频GNSS卫星接受模块。
【文档编号】G01S19/39GK203689760SQ201320832484
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年12月14日 优先权日:2013年12月14日
【发明者】曲明 申请人:山东科大微机应用研究所有限公司