一种基于自主组网的碾压车辆施工三维定位方法技术

本发明专利技术涉及一种基于自主组网的碾压车辆施工三维定位方法，主要基于超宽带无线通信技术，通过布设固定基站，并利用固定基站和移动基站之间的距离测量组合以及移动基站与碾压车轮几何关系，得到坝体上碾压车的实时位置及施工轨迹。本发明专利技术提供的碾压车辆施工三维定位方法，可在卫星信号缺乏、移动网络不通、不能连接互联网等情况下，实现被监控对象的三维定位，且精度达到±5cm以内。整个方法具有信号稳定、反应灵敏、定位准确、抗干扰能力强、无数据泄密风险、实施费用低等优点。

Three dimensional positioning method for rolling vehicle construction based on autonomous networking

The invention relates to a rolling vehicle construction three-dimensional positioning method based on the independent network, mainly based on ultra broadband wireless communication technology, by setting a fixed base station, and between the fixed base station and mobile base station distance measurement unit and mobile base station and the rolling wheel geometric relation, real-time location and construction path of the dam by grinding pressure. Rolling vehicle construction three-dimensional positioning method provided by the invention can lack of satellite signals in mobile network access, can not connect to the Internet under such circumstances, to achieve three-dimensional positioning of the monitored object, and the precision is less than 5cm. The method has the advantages of stable signal, sensitive response, accurate location, strong anti-interference ability, no data leakage risk, low implementation cost and so on.

【技术实现步骤摘要】
一种基于自主组网的碾压车辆施工三维定位方法
本专利技术涉及水利水电工程施工
，具体涉及一种基于自主组网的碾压车辆施工三维定位方法。
技术介绍
大坝施工过程直接影响工程质量和大坝安全。对于碾压式大坝(包括土石坝和碾压混凝土坝)，碾压过程的控制是保障碾压施工质量的关键，因此人们都非常重视碾压施工过程的控制，以保证碾压过程符合规范和工艺的要求。碾压车的工作状态包括空间位置、运动方向、振动状态等几项核心监控内容，其中，运动方向通过三维电子罗盘来进行监测，振动状态通过振动监测仪来获取。关于空间位置的获取，国内钟登华院士、陈祖煜院士等在大型土石坝、混凝土坝工程的质量监控技术开发方面取得了大量成果，但主要是基于GPS、北斗等卫星定位系统来对碾压车位置进行监控。卫星信号受地形、地貌条件约束较大，且易受天气影响，特别是位于高山峡谷中的水利工程施工现场，使用卫星定位系统受到较大限制。GPS定位技术还因服务器位于国外，存在一定的数据泄密风险。因此，现有的大坝施工过程中的碾压过程的控制方法仍有诸多改善的必要。
技术实现思路
超宽带(UltraWideBand，UWB)无线通信技术是一种采用时间间隔极短(小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于自主组网的碾压车辆施工三维定位方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：在欲定位的坝体区域附近设三个固定基站，该三个固定基站处于与坝体平面相平行的同一平面上，且该三个固定基站构成的空间三角形的投影面积覆盖整个坝体施工区域，该三个固定基站的定位坐标分别为101(x1,y1,z1)、102(x2,y2,z2)、103(x3,y3,z3)；S2：在欲定位的碾压车上方安装一个移动基站，使移动基站与三个固定基站之间连续通信，实时获得移动基站与三个固定基站之间的距离；S3：根据下述公式得出移动基站的实时位置信息(xm,ym,zm)：(xm‑x1)

【技术特征摘要】
1.一种基于自主组网的碾压车辆施工三维定位方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：在欲定位的坝体区域附近设三个固定基站，该三个固定基站处于与坝体平面相平行的同一平面上，且该三个固定基站构成的空间三角形的投影面积覆盖整个坝体施工区域，该三个固定基站的定位坐标分别为101(x1,y1,z1)、102(x2,y2,z2)、103(x3,y3,z3)；S2：在欲定位的碾压车上方安装一个移动基站，使移动基站与三个固定基站之间连续通信，实时获得移动基站与三个固定基站之间的距离；S3：根据下述公式得出移动基站的实时位置信息(xm,ym,zm)：(xm-x1)2+(ym-y1)2+(zm-z1)2＝L12；(1)(xm-x2)2+(ym-y2)2+(zm-z2)2＝L22；(2)(xm-x3)2+(ym-y3)2+(zm-z3)2＝L32；(3)其中，L1为移动基站与固定基站101(x1,y1,z1)之间的实时距离，L2为移动基站与固定基站102(x2,y2,z2)之间的实时距离；L3为移动基站与固定基站103(x3,y3,z3)之间的实时距离；x向沿坝体轴线方向，指向右岸为正，零点在左岸桩号0处；y向垂直于坝体轴线方向，指向下游为正，零点在左岸桩号0处；z向为高程方向，取值为当前高程。2.如权利要求1所述的基于自主组网的碾压车辆施工三维定位方法，其特征在于：在所述步骤S3，通过取所解出的两个(xm,ym,zm)值中zm较高的一组得出移动基站的实时位置信息。3.如权利要求1所述的基于自主组网的碾压车辆施工三维定位方法，其特征在于：所述移动基站安装于碾压车顶端的中轴线上。4.如权利要求3所述的基于自主组网的碾压车辆施工三维定位方法，其特征在于：还包括通过如下步骤获...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾金生，赵春，罗兆坤，缪纶，杜振坤，何耘，郑璀莹，张华淳，叶茂，杨会臣，冯炜，刘颖，王冠华，阎继军，陈煜，张华，张德全，江武鹏，刘小龙，贾保振，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，赵春，
类型：发明
国别省市：北京,11