专利名称：生态清淤导航定位装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及清淤装置，特别涉及一种在生态清淤过程中对生态清淤船进行导航定
位，并实时显示生态清淤船已作业和末作业的区域的生态清淤导航定位装置。
背景技术：
我国七大水系都不同程度受到污染，其中以辽河、海河、淮河水系受到的污染最为 严重；超过40%的省界断面水体劣于III类水标准；全国90%以上湖泊呈不同程度的富营 养化状态，需要及时进行生态清淤改善环境。仅以太湖为例，太湖是我国第三大淡水湖，在 区域经济和社会发展中具有举足轻重的地位，目前太湖流域富营养化加剧，全湖69. 83%的 面积为淤泥所覆盖，导致近年蓝藻频繁爆发，给周边城市环境和人们的生活健康造成很大 的威胁。生态清淤是近30年来发展起来的新兴产业，是水利工程、环境工程和疏浚工程交 叉的边缘工程技术，它是为减少污染，促使生物实现良性循环而进行的清淤，属生态工程范 畴，有别于一般的工程清淤概念，因此生态清淤越来越受业内人士的重视。
生态清淤是水下薄层精确疏浚，对清淤的厚度有严格的要求。目前生态清淤一次 作业的宽度仅为2 3米左右，作业宽度太小，因此作业过程中很容易产生重复和遗漏的区 域，重复或遗漏都会影响生态清淤的效果，并且降低作业效率。为保证生态清淤的效果和提 高生态清淤的作业效率，在生态清淤过程中需要一套实时、精确的导航定位装置。
生态清淤作业主要利用生态清淤船完成，其主要由船体和生态清淤作业装置等组 成。国内外现有的生态清淤的导航定位方法，大致可分为以下两类一类是不在生态清淤 装置安装导航定位设备，利用其它装置进行导航定位，如先用经纬仪、测距仪等进行线路规 划，然后在规划线路上利用锚、锚缆、巻扬机等拖动生态清淤装置实现导航定位；另一类是 在生态清淤装置上安装导航定位设备，如罗盘、差分GPS等。第一类作业区域受限制，难以 连续作业；第二类导航定位精度较差，如动态差分GPS定位精度为米级，容易产生遗漏和重 复区域，并且这两类导航定位方法都会影响生态清淤的作业效率。
发明的内容 针对现有生态清淤导航定位装置的上述缺点，申请人经过研究改进，提供了一种
可以连续、实时和精确的对生态清淤船进行导航定位，并实时显示已作业和末作业的区域
的生态清淤导航定位装置。 本发明的技术方案如下 —种生态清淤导航定位装置，包括基准站系统和移动站系统，基准站系统安装在 陆上的安装基点，基准站系统安装在生态清淤船上；基准站系统包括基准站，移动站系统包 括相互连接的移动站、工控机和显示器。
其进一步的技术方案是 所述安装基点，为一固定的、周围无障碍物的区域，用于安装基准站系统； 所述基准站，包括GPS接收机和无线电发射器，GPS接收机接收卫星信息，然后通
过无线电发射器发射出去，安装在安装基点处；
所述生态清淤船，用于生态清淤工作的船只，为移动站、工控机和显示器提供安装 和固定平台； 所述移动站，包括GPS接收机和无线电接收器，GPS接收机接收卫星信息，无线电 接收器接收基准站发射的定位信息，无线电接收器的天线安装在生态清淤船的驾驶舱上， 其余部分安装在生态清淤船的驾驶室内； 所述工控机，为工业用计算机，安装在生态清淤船的驾驶室内，通过串口与移动站 相连，通过软件采集导航定位信息，并推算出已作业和未作业区域，通过显示器显示；
所述显示器，安装在生态清淤船的驾驶室内，为驾驶室的操纵者显示生态清淤船 的导航定位信息和已作业和未作业区域信息。
本发明的有益技术效果是 本生态清淤导航定位装置的基准站和移动站系统均接收GPS定位信息，移动站系 统接收基准站无线电发出的定位信息，然后进行运算处理，连续、实时和精确的显示生态清 淤船的位置、航向、航速、已作业和未作业区域等信息，其定位精度可达到毫米级。因此可以 连续工作且不受工作区域的限制，并且能减少生态清淤过程中的遗漏和重复区域，保证生 态清淤的效果，提高生态清淤作业的效率，降低作业的成本。其安装简单方便，通用性较强。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式
做进一步说明。 如图1所示本发明包括安装在陆上安装基点1的基准站系统和安装在生态清淤 船3上的移动站系统。基准站系统包括基准站2，移动站系统包括移动站4、工控机5和显 示器6。各部分结构如下 安装基点1，为一固定的、周围无障碍物的区域，用于安装基准站系统2。 基准站2，包括一个GPS接收机和一个无线电发射器，GPS接收机接收卫星信息，然
后通过无线电发射器发射出去，安装在安装基点1处。 生态清淤船3，用于生态清淤工作的船只，为移动站4、工控机5和显示器6提供安 装和固定平台。 移动站4，包括一个GPS接收机和一个无线电接收器，GPS接收机接收卫星信息，无 线电接收器接收基准站2发射的定位信息，无线电接收器的天线安装在生态清淤船3的驾 驶舱上，其余部分安装在生态清淤船3的驾驶室内。 工控机5，为一工业用的计算机，安装在生态清淤船3的驾驶室内，通过串口与移 动站4相连，通过软件采集导航定位信息，并推算出已作业和未作业区域，通过显示器6显示。 显示器6，为一触摸屏显示器，安装在生态清淤船3的驾驶室内，显示生态清淤船3 的导航定位信息和已作业和未作业区域等。 作为露天设备，基准站2和移动站4的天线部分均耐腐蚀且防水等级IP65。
工作过程如下
见图l，基准站2在安装基点1处安装固定，移动站系统在生态清淤船3上安装固 定。在进行生态清淤导航定位工作时，保证本发明装置的设备处于工作状态。在进行生态 清淤作业前，通过显示器6输入此次生态清淤的作业区域坐标，由工控机5利用程序绘制出 本次作业区域的图形。在生态清淤作业开始后，生态清淤船3开始移动进行生态清淤作业， 基准站2接收卫星定位信号，并通过无线电发射器进行发射，生态清淤船上的移动站4利用 无线电接收器接收到基准站2的定位信息，同时接收卫星定位信息，然后通过内部运算，连 续、实时和精确的输出生态清淤船3相对于基准站2的定位信息。工控机5通过串口获取移 动基站4的导航定位信息，并利用所带的程序推算出已作业和未作业的区域，通过显示器6 进行显示。生态清淤船3上的工作人员依据显示器6所显示的导航定位信息和已作业和未 作业区域信息操纵生态清淤船3进行生态清淤作业，可有效的减少生态清淤过程中的遗漏 和重复区域，保证生态清淤的效果，提高生态清淤作业的效率，实现连续、实时和精确的导 航定位。 以上所述的仅是本发明的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本 领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变 化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种生态清淤导航定位装置，其特征在于包括基准站系统和移动站系统，基准站系统安装在陆上的安装基点，基准站系统安装在生态清淤船上；基准站系统包括基准站，移动站系统包括相互连接的移动站、工控机和显示器。
2. 根据权利要求1所述生态清淤导航定位装置，其特征在于 所述安装基点，为一固定的、周围无障碍物的区域，用于安装基准站系统； 所述基准站，包括GPS接收机和无线电发射器，GPS接收机接收卫星信息，然后通过无线电发射器发射出去，安装在安装基点处；所述生态清淤船，用于生态清淤工作的船只，为移动站、工控机和显示器提供安装和固 定平台；所述移动站，包括GPS接收机和无线电接收器，GPS接收机接收卫星信息，无线电接收 器接收基准站发射的定位信息，无线电接收器的天线安装在生态清淤船的驾驶舱上，其余 部分安装在生态清淤船的驾驶室内；所述工控机，为工业用计算机，安装在生态清淤船的驾驶室内，通过串口与移动站相 连，通过软件采集导航定位信息，并推算出已作业和未作业区域，通过显示器显示；所述显示器，安装在生态清淤船的驾驶室内，为驾驶室的操纵者显示生态清淤船的导 航定位信息和已作业和未作业区域信息。
全文摘要
一种生态清淤导航定位装置，包括基准站系统和移动站系统，基准站系统安装在陆上的安装基点，基准站系统安装在生态清淤船上，基准站系统包括基准站，移动站系统包括相互连接的移动站、工控机和显示器。本发明的基准站和移动站系统均接收GPS定位信息，移动站系统接收基准站无线电发出的定位信息，然后进行运算处理，连续、实时和精确的显示生态清淤船的位置、航向、航速、已作业和未作业区域等信息。可以连续工作且不受工作区域的限制，并且能减少生态清淤过程中的遗漏和重复区域，保证生态清淤的效果，提高生态清淤作业的效率，降低作业的成本。安装简单方便，通用性较强。
文档编号G01S19/39GK101788678SQ201010106508
公开日2010年7月28日 申请日期2010年2月3日 优先权日2010年2月3日
发明者胡震, 葛春康, 马伟锋 申请人:中国船舶重工集团公司第七〇二研究所