阅读说明：本技术 具有抗偏移功能的gnss基站定位系统 (GNSS base station positioning system with anti-offset function ) 是由 张海滨 徐士厚 何飞超 于 2020-07-24 设计创作，主要内容包括：本发明揭示了一种具有抗偏移功能的GNSS基站定位系统,与移动打桩设备相匹配,包括：基准站接收机,用于获取和处理卫星信息及基准定位信息,并将基准站定位信息处理结果进行发送；移动站接收机,用于获取卫星信息及移动打桩设备的实时位置信息,接收并处理基准定位信息,结合定位信息处理结果对基准站GNSS天线的位移状态进行判断,将结果打包后同步发送；显示终端,用于接收移动站定位信息处理结果与基准站定位信息处理结果,依据判断结果选择相应的定位模式,完成对移动打桩设备实时位置的定位及对目标桩位的导航。本发明通过在基准站接收设备内增加GNSS天线的方式提高了系统整体的容错性,保证了定位结果的精确性。(The invention discloses a GNSS base station positioning system with an anti-offset function, which is matched with mobile piling equipment and comprises: the reference station receiver is used for acquiring and processing the satellite information and the reference positioning information and sending a reference station positioning information processing result; the mobile station receiver is used for acquiring satellite information and real-time position information of the mobile piling equipment, receiving and processing reference positioning information, judging the displacement state of a GNSS antenna of a reference station by combining a positioning information processing result, and packaging and then synchronously transmitting the result; and the display terminal is used for receiving the positioning information processing result of the mobile station and the positioning information processing result of the reference station, selecting a corresponding positioning mode according to the judgment result, and completing the positioning of the real-time position of the mobile pile driving equipment and the navigation of the target pile position. The invention improves the integral fault tolerance of the system by adding the GNSS antenna in the receiving equipment of the reference station and ensures the accuracy of the positioning result.)

具有抗偏移功能的GNSS基站定位系统

技术领域

本发明为一种定位系统，具体涉及一种建筑工程等场景内使用的具有抗偏移功能的GNSS基站定位系统，属于工程定位技术领域。

背景技术

工程打桩是各类工程施工过程中必要的操作步骤，对于一些位置、精度要求较高的桩体而言，现有技术中主要依赖于GPS、GNSS等技术，利用基站定位系统来执行相应的打桩、压桩操作。

目前已有的基站定位系统大多包含有基准站、移动站以及显示设备，系统主要采用GNSS定位及RTK差分原理实现高精度定位，部分定位系统的定位精度甚至可达1cm。显示设备上安装有打桩软件，在设备实现高精度定位的同时，可将数据传给打桩软件实现对打桩机与桩点目标位置间相对距离的实时获取，进而进行语音提示引导桩机操作手进行操作，实现精准打桩。

但是现有的这类基站定位系统仍然存在着诸多的不足之处，其中较为明显的一点就在于，由于基准站设置位置不合理或是因为人为原因，基准站定位时很容易出现因GNSS天线的移动而导致定位偏移的现象，这样一来，将会导致基准站坐标发生偏移，移动站无法获得正确的坐标参数，也就无法对移动站进行定位。一旦出现这类问题，就必须停止生产加工，对基准站进行重新放样，毫无疑问地，这样的修正操作会造成工作量增加、作业时间延长、生产成本升高。

综上所述，如何基于上述现状，设计出一种全新的、可在建筑工程等各个场景中使用的、具有抗偏移功能的GNSS基站定位系统，以克服现有技术中所存在的定位偏差问题，也就成为了本领域内技术人员所共同关注的问题。

发明内容

鉴于现有技术存在上述缺陷，本发明的目的是提出一种建筑工程等场景内使用的具有抗偏移功能的GNSS基站定位系统，具体如下。

一种具有抗偏移功能的GNSS基站定位系统，与移动打桩设备相匹配，其特征在于，包括：

基准站接收机，包含有至少两根基准站GNSS天线，配合GNSS卫星、用于获取和处理卫星信息及基准站定位信息，并将基准站定位信息处理结果通过基准站电台进行发送；

移动站接收机，固定设置于所述移动打桩设备上并于所述基准站接收机信号连接，配合GNSS卫星、用于获取卫星信息及所述移动打桩设备的实时位置信息，接收并处理来自所述基准站接收机的所述基准定位信息，通过内置的判断模块、结合所述定位信息处理结果对基准站GNSS天线的位移状态进行判断，将移动站定位信息处理结果与基准站定位信息处理结果打包后同步发送；

显示终端，与所述移动站接收机信号连接，用于接收移动站定位信息处理结果与基准站定位信息处理结果，依据判断结果选择相应的定位模式，通过内嵌的打桩软件完成对所述移动打桩设备实时位置的定位及对目标桩位的导航。

优选地，所述基准站接收机包括基准站外部组件及基准站内部组件；

所述基准站外部组件包括，

第一基准站GNSS天线，固定设置于第一基准定位点位置，与GNSS卫星相配合，用于实现对第一基准定位点的定位，

第二基准站GNSS天线，固定设置于第二基准定位点位置，与GNSS卫星相配合，用于实现对第二基准定位点的定位，

基准站电台天线，用于将所述基准站内部组件的定位信息处理结果进行发送；

所述基准站内部组件包括，

第一基准站OEM板卡，与所述第一基准站GNSS天线信号连接，用于获取卫星信息并解算出相关定位信息并发送第一基准定位点的定位信息，

第二基准站OEM板卡，与所述第二基准站GNSS天线信号连接，用于获取卫星信息并解算出相关定位信息并发送第二基准定位点的定位信息，

基准站处理器，分别与所述第一基准站OEM板卡及所述第二基准站OEM板卡信号连接，用于接收并处理定位信息，生成基准站定位信息处理结果并进行下发，

基准站电台模块，分别与所述基准站处理器及所述基准站电台天线信号连接，用于将基准站定位信息处理结果转发至所述移动站接收机中。

优选地，所述第一基准站GNSS天线与所述第二基准站GNSS天线二者间的设置距离大于等于50m。

优选地，所述第一基准站GNSS天线与所述第二基准站GNSS天线二者间的设置距离大于100m。

优选地，所述基准站定位信息至少包括经纬度坐标及差分数据。

优选地，所述移动站接收机包括移动站外部组件及移动站内部组件；

所述移动站外部组件包括，

移动站定位GNSS天线，固定设置于所述移动打桩设备上，与GNSS卫星相配合，用于实现对所述移动打桩设备的实时定位，

移动站定向GNSS天线，固定设置于所述移动打桩设备上，与GNSS卫星相配合，用于实现对所述移动打桩设备的移动定向，

移动站电台天线，与所述基准站电台天线信号通讯，用于接收来自所述基准站电台天线的基准站定位信息处理结果；

所述移动站内部组件包括，

移动站OEM板卡，分别与所述移动站定位GNSS天线及所述移动站定向GNSS天线信号连接，用于获取并发送所述移动打桩设备的定位信息，

移动站电台模块，与所述移动站电台天线电性连接，用于接收基准站定位信息处理结果，

移动站处理器，分别与所述移动站OEM板卡及移动站电台模块电性连接，用于接收并处理定位信息，生成移动站定位信息处理结果、结合所接收的来自所述移动站电台的基准站定位信息处理结果进行判断处理并对基站位置偏移做出判断。

优选地，所述显示终端与所述移动站接收机通过有线连接方式或无线连接方式实现通信连接，所述有线连接方式为USB连接，所述无线连接方式为蓝牙连接或WIFI连接。

优选地，所述显示终端还通过4G基站连接有CORS网络，所述显示终端与所述4G基站间采用4G信号或LTE信号完成通信连接。

优选地，所述显示终端为PC或手机或平板电脑。

优选地，所述基准站接收机及所述移动站接收机二者均分别电性连接有用于直流供电的外接电源。

与现有技术相比，本发明的优点主要体现在以下几个方面：

本发明所提出的GNSS基站定位系统，通过在基准站接收设备内增加GNSS天线的方式使得基准站能够同时处理和发送两个独立的定位信息，为可能出现的GNSS天线偏移问题提供了备用选项，提高了系统整体的容错性，不仅保证了定位结果的精确性，而且也避免了因对基准站进行重新放样所带来的工作量增加、作业时间延长、生产成本升高等问题。

同时，从本发明的整体方案来看，本发明中所使用到的硬件均为目前较为成熟、应用相对广泛的技术，使用者可以通过对现有系统的简单改造、组合而获得本发明的完整技术方案，从而进一步地丰富了本发明的应用场景。

此外，本发明在实际应用过程中，整体操作流程清晰、控制逻辑优异，最大限度地解决了因基准站GNSS天线移动而出现的定位偏移的问题，为各类基准定位方法的具体实现及其应用提供了一种全新的思路，为同领域内的其他相关问题提供了参考，可以以此为依据进行拓展延伸和深入研究，行业应用前景广阔。

以下便结合实施例附图，对本发明的

具体实施方式

作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。

附图说明

图1为本发明的系统架构示意图；

图2为本发明的系统内部框架示意图；

图3为本发明的使用流程示意图。

具体实施方式

本发明揭示了一种建筑工程等场景内使用的具有抗偏移功能的GNSS基站定位系统，具体方案如下。

如图1~图2所示，一种具有抗偏移功能的GNSS基站定位系统，与移动打桩设备相匹配，包括：

基准站接收机，包含有至少两根基准站GNSS天线，配合GNSS卫星、用于获取和处理卫星信息及基准站定位信息，并将基准站定位信息处理结果通过基准站电台进行发送；

移动站接收机，固定设置于所述移动打桩设备上并于所述基准站接收机信号连接，配合GNSS卫星、用于获取卫星信息及所述移动打桩设备的实时位置信息，接收并处理来自所述基准站接收机的所述基准定位信息，通过内置的判断模块、结合所述定位信息处理结果对基准站GNSS天线的位移状态进行判断，将移动站定位信息处理结果与基准站定位信息处理结果打包后同步发送；

显示终端，与所述移动站接收机信号连接，用于接收移动站定位信息处理结果与基准站定位信息处理结果，依据判断结果选择相应的定位模式，通过内嵌的打桩软件完成对所述移动打桩设备实时位置的定位及对目标桩位的导航。

需要强调的是，在实际的系统应用过程中，所述移动站接收机与所述显示终端二者间的设置形式多样，所述显示终端也可以集成于所述移动站接收机内部。在本实施例中，则以二者相分离的形式进行描述。

所述基准站接收机包括基准站外部组件及基准站内部组件。

所述基准站外部组件包括：

第一基准站GNSS天线，固定设置于第一基准定位点位置，与GNSS卫星相配合，用于实现对第一基准定位点的定位；

第二基准站GNSS天线，固定设置于第二基准定位点位置，与GNSS卫星相配合，用于实现对第二基准定位点的定位；

基准站电台天线，用于将所述基准站内部组件的定位信息处理结果进行发送。

所述基准站内部组件包括：

第一基准站OEM板卡，与所述第一基准站GNSS天线信号连接，用于获取卫星信息并解算出相关定位信息并发送第一基准定位点的定位信息；

第二基准站OEM板卡，与所述第二基准站GNSS天线信号连接，用于获取卫星信息并解算出相关定位信息并发送第二基准定位点的定位信息；

基准站处理器，分别与所述第一基准站OEM板卡及所述第二基准站OEM板卡信号连接，用于接收并处理定位信息，生成基准站定位信息处理结果并进行下发；

基准站电台模块，分别与所述基准站处理器及所述基准站电台天线信号连接，用于将基准站定位信息处理结果转发至所述移动站接收机中。

需要说明的是，为了保证本发明的实际使用效果，所述第一基准站GNSS天线与所述第二基准站GNSS天线二者间的设置距离大于等于50m。

在本实施例中，所述第一基准站GNSS天线与所述第二基准站GNSS天线二者间的设置距离大于100m。

同样需要明确的是，在本实施例中，所述基准站定位信息处理结果为差分数据。

所述移动站接收机包括移动站外部组件及移动站内部组件。

所述移动站外部组件包括：

移动站定位GNSS天线，固定设置于所述移动打桩设备上，与GNSS卫星相配合，用于实现对所述移动打桩设备的实时定位；

移动站定向GNSS天线，固定设置于所述移动打桩设备上，与GNSS卫星相配合，用于实现对所述移动打桩设备的移动定向；

移动站电台天线，与所述基准站电台天线信号通讯，用于接收来自所述基准站电台天线的基准站定位信息处理结果。

所述移动站内部组件包括：

移动站OEM板卡，分别与所述移动站定位GNSS天线及所述移动站定向GNSS天线信号连接，用于获取并发送所述移动打桩设备的定位信息；

移动站电台模块，与所述移动站电台天线电性连接，用于接收基准站定位信息处理结果；

移动站处理器，分别与所述移动站OEM板卡及移动站电台模块电性连接，用于接收并处理定位信息，生成移动站定位信息处理结果、结合所接收的来自所述移动站电台的基准站定位信息处理结果进行判断处理并对基站位置偏移做出判断。

所述显示终端与所述移动站接收机通过有线连接方式或无线连接方式实现通信连接，所述有线连接方式为USB连接，所述无线连接方式为蓝牙连接或WIFI连接。

所述显示终端还通过4G基站连接有CORS网络，所述显示终端与所述4G基站间采用4G信号或LTE信号完成通信连接。

所述基准站接收机及所述移动站接收机二者均分别电性连接有用于直流供电的外接电源。

在本实施例中，所述显示终端为PC，所述显示终端内部的判断模块为打桩相关软件。本方案中显示终端还可以使用手机或平板电脑，移动站接收机和手机或平板电脑之间通过USB连接，这样既可以通信，也可以为手机或平板充电，当然也可以使用蓝牙或者WIFI通信。只需要将打桩相关软件下载到手机或平板电脑即可用将其作为显示终端。这样既能减少相关部件，同时也降低了成本。

本发明所提出的GNSS基站定位系统，通过在基准站接收设备内增加GNSS天线的方式使得基准站能够同时处理和发送两个独立的定位信息，为可能出现的GNSS天线偏移问题提供了备用选项，提高了系统整体的容错性，不仅保证了定位结果的精确性，而且也避免了因对基准站进行重新放样所带来的工作量增加、作业时间延长、生产成本升高等问题。

同时，从本发明的整体方案来看，本发明中所使用到的硬件均为目前较为成熟、应用相对广泛的技术，使用者可以通过对现有系统的简单改造、组合而获得本发明的完整技术方案，从而进一步地丰富了本发明的应用场景。

本发明系统的实际应用过程如图3所示，首先启用第一基准站GNSS天线，由显示终端内置的判断模块判断第一基准定位点位置是否发生偏移，若未偏移则控制移动打桩设备开始进行打桩，若偏移则执行后续流程。

随后，启用第二基准站GNSS天线，由显示终端内置的判断模块判断第二基准定位点位置是否发生偏移，若未偏移则控制移动打桩设备开始进行打桩，若偏移则执行后续流程。

最后，启用CORS网络，通过CORS网络控制移动打桩设备开始进行打桩。

本发明在实际应用过程中，整体操作流程清晰、控制逻辑优异，最大限度地解决了因基准站GNSS天线移动而出现的定位偏移的问题，为各类基准定位方法的具体实现及其应用提供了一种全新的思路，为同领域内的其他相关问题提供了参考，可以以此为依据进行拓展延伸和深入研究，行业应用前景广阔。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

最后，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。