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码头运输车高精度定向定位应用方案

项目背景

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(图2:某码头现场施工图)

 

随着国际集装箱码头操作管理水平的不断提高数字化管理日益成为衡量码头管理先进程度的标志,为此需要提升自身科技含量,不断更新升级码头操作管理系统。

本项目采用了一套完善的系统来保证其集装箱运输车(用于货物从陆地/货船间移进移出)工作状况及位置定位。实现了堆场管理控制的科学配载、合理调配了码头生产力,以及实现船舶稳定性最优化确保100 % 箱位准确率 ,大幅度提高船舶装卸效率和堆场使用率。

本方案旨在关注集装箱运输车的位置定位和方向精度。对于运输车其他数据与监控中心等的通讯链路和软硬件部分不太关注,需与其他产品供应商配合兼容。

 

需求分析

1、码头现场施工环境在几公里以内。

2、初期集装箱运输车使用为1辆至20辆不等。

3、集装箱运输车在工作过程中的位置精度为2-5cm,方向精度在0.1°左右。

4、集装箱运输车得出自己的位置和方向数据,将其发送给车内的监控系统。

5、各监控系统将数据传给码头调度中心(此项不在本方案考虑中)。

 

 

详细设计

针对以上具体需求,我们拟采用GNSS卫星定位导航系统实现,建立1台固定基站与若干台移动站的RTK应用数据链,实时获得集装箱运输车的厘米的位置、速度、航向等信息。设备之间通过数传电台和电台模块建立实时点对多点数据链,配合软件实时监控并记录集装箱运输车行驶轨迹及工作面,确保集装箱在工作过程中的正常行驶。

 

1、 在码头选中一空旷的高地架设好1台固定基站。固定基站包含GNSS双频接收机N201,配套电缆&数据线,GPS双频天线和外置TRS整机电台,电台数据线发射天线等。

2、 设码头有10台集装箱运输机,每台车上安置1台移动站。移动站包括GNSS双频定向接收机H201,对应的GPS主天线和辅天线分别固定车身的头部和尾部。移动站内置TRS电台接收模块,并包含配套电缆&数据线,GPS双频天线和电台接收天线。

3、 TRS电台整机和内置模块,传输距离实测可到6km及以上。并有25W大功率选项,传输距离可到10km及以上。

4、 每台集装箱运输车工作原理如下:。

① 集装箱运输车编号1,2,…,10

② 集装箱运输车安置天线位置是A1,B1A2B2,…,A10B10

③ 固定基站N201接收机正常定位,通过串口线连接外置TRS整机电台,向移动站H201的内置TRS电台发送RTCM3差分语句。

④ 以集装箱运输车1为例,车上的H201接收机通过内置TRS电台接收固定基站发送过来的RTCM3差分语句,参与自身定位解算,并通过串口COM2实时输出GPGGA定位语句,定位精度为2cm左右,更新率可到20Hz

⑤ 同时H201接收机自身根据主辅天线的位置计算出主辅天线的方位角,即运输车的运行航向,该方位角视主辅天线的基线距离所定,1m基线定向精度0.09°,2m基线定向精度0.04°。可通过串口COM2实时输出GPHDT定向语句,更新率可到20Hz

⑥ 各集装箱运输车电脑的监控软件读取该串口,实时将2组数据显示在软件地图上。

 

 

 

产品经理:徐海辉

 

北京创宇星通科技有限公司


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