专利名称：一种起重机支腿定位方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及机械设备控制技术领域，特别涉及一种起重机支腿定位方法及装置。
背景技术：
履带起重机是将起重作业部分装在履带底盘上，行走依靠履带底盘的流动式起重机。履带起重机可以进行物料起重、运输、装卸和安装等作业。履带起重机具有起重能力强、 接地比压小、转弯半径小、爬坡能力大、不需支腿、带载行驶、作业稳定性好以及桁架组合高度可自由更换等优点，因此在石油化工、水利水电等建设行业应用广泛。履带起重机的应用环境大部分是沿海滩涂地区，这些地区的地质复杂、承载力低且分布不均，使得履带起重机在这样的施工环境下无法较好地进行支腿定位。目前起重机支腿定位是由工作人员通过眼睛目测观察实现的。这种目测观察方式适宜用在平坦的施工环境中，并且通过眼睛观察得到的结果误差较大。对于履带起重机的施工环境，复杂的地形无法通过眼睛直接观察到。例如有些目标位置是在水平面以下，根本无法看到。因此，目前工作人员利用眼睛直接观察目标位置不能精确定位起重机支腿的位置。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种起重机支腿定位装置及方法，能够精确定位起重机支腿到目标位置。本发明实施例提供一种起重机支腿定位方法，在起重机车体上设置第一流动站和第二流动站，第一流动站上设有第一 GPS天线；第二流动站上设有第二 GPS天线；第一流动站通过第一 GPS天线从卫星获得实时测量的第一流动站的位置坐标；第二流动站通过第二 GPS天线从卫星获得实时测量的第二流动站的位置坐标；包括以下步骤用GPS基站得到的卫星测量偏差分别校正第一流动站的位置坐标和第二流动站的位置坐标，分别得到大地坐标系下的第一流动站的准确位置坐标和第二流动站的准确位置坐标；将所述大地坐标系下的第一流动站的准确位置坐标和第二流动站的准确位置坐标转换为空间三维坐标系下的位置坐标；在空间三维坐标系下计算起重机支腿的目标位置分别与第一流动站和第二流动站的准确位置坐标的相对位置信息；获取第一流动站和第二流动站在起重机车体平台的二维平面坐标系下的平面位置坐标；由两个流动站的平面位置坐标和所述相对位置信息获取四个支腿在所述二维平面坐标系下的目标坐标；由起重机支腿在所述二维平面坐标系下的初始坐标和目标坐标之间的相对距离控制起重机四个支腿到各自的目标位置。
优选地，用GPS基站得到的卫星测量偏差分别校正第一流动站的位置坐标和第二流动站的位置坐标之前，还包括根据空间坐标系转换公式将GPS基站通过第三GPS天线从卫星得到的GPS基站的位置坐标转换为大地坐标系下的位置坐标；将GPS基站在大地坐标系下的位置坐标与预先已知的GPS基站的大地坐标系下的位置坐标进行比较，获得卫星测量偏差。优选地，所述用GPS基站得到的卫星测量的位置偏差分别校正第一流动站的位置坐标和第二流动站的位置坐标，具体为根据空间坐标系转换公式分别将第一流动站的位置坐标和第二流动站的位置坐标转换为大地坐标系下的位置坐标；由卫星测量偏差校正大地坐标系下的第一流动站的位置坐标和第二流动站的位置坐标。优选地，所述获取第一流动站和第二流动站在起重机车体平台的二维平面坐标系下的平面位置坐标，具体为设置第一流动站和第二流动站在所述二维平面坐标系下的X轴上，关于原点对称；或设置第一流动站和第二流动站在所述二维平面坐标系下的Y轴上，关于原点对称。本发明实施例还提供一种起重机支腿定位装置，包括第一流动站、第二流动站、 数据处理器、控制器和与起重机预定距离范围内设置的GPS基站；所述第一流动站和第二流动站设置在起重机车体上，所述第一流动站上设置的第一 GPS天线、所述第二流动站上设置第二 GPS天线；所述第一流动站，用于通过第一 GPS天线从卫星获得实时测量的第一流动站的位置坐标，用GPS基站得到的卫星测量偏差校正第一流动站的位置坐标，获得第一流动站的准确位置坐标并发送给数据处理器；所述第二流动站，用于通过第二 GPS天线从卫星获得实时测量的第二流动站的位置坐标，用GPS基站得到的卫星测量偏差校正第二流动站的位置坐标，获得第二流动站的准确位置坐标并发送给数据处理器；所述数据处理器，用于在空间三维坐标系下计算起重机支腿的目标位置分别与第一流动站和第二流动站的相对位置信息；获取第一流动站和第二流动站在起重机车体平台的二维平面坐标系下的平面位置坐标；由两个流动站的平面位置坐标和所述相对位置信息获取四个支腿在所述二维平面坐标系下的目标坐标；所述控制器，用于根据数据处理器得到的起重机支腿在所述二维平面坐标系下的初始坐标和目标坐标之间的相对距离控制起重机四个支腿到各自的目标位置。优选地，还包括第三GPS天线，GPS基站通过第三GPS天线从卫星上获得GPS基站的位置坐标；所述GPS基站包括第一坐标转换单元，用于根据空间坐标系转换公式将从卫星获得的GPS基站的位置坐标转换为大地坐标系下的位置坐标；所述GPS基站包括卫星测量偏差获得单元，用于将GPS基站在大地坐标系下的位
6置坐标与预先已知的GPS基站的大地坐标系下的位置坐标进行比较，获得卫星测量偏差；所述GPS基站包括偏差发送单元，用于将所述卫星测量偏差发送给第一流动站和第二流动站。优选地，所述第一流动站包括第一偏差接收单元、第二坐标转换单元和第一坐标校正单元；所述第一偏差接收单元，用于接收GPS基站发送的卫星测量偏差；所述第二坐标转换单元，用于根据空间坐标系转换公式将第一流动站的位置坐标转换为大地坐标系下的位置坐标；所述第一坐标校正单元，用于由所述卫星测量偏差校正大地坐标系下的第一流动站的位置坐标获得准确位置坐标。优选地，所述第二流动站包括第二偏差接收单元、第三坐标转换单元和第二坐标校正单元；所述第二偏差接收单元，用于接收GPS基站发送的卫星测量偏差；所述第三坐标转换单元，用于根据空间坐标系转换公式将第一流动站的位置坐标转换为大地坐标系下的位置坐标；所述第二坐标校正单元，用于由所述卫星测量偏差校正大地坐标系下的第一流动站的位置坐标获得准确位置坐标。优选地，所述数据处理单元包括流动站平面坐标获取单元，用于设置第一流动站和第二流动站在所述二维平面坐标系下的X轴上，关于原点对称；或用于设置第一流动站和第二流动站在所述二维平面坐标系下的Y轴上，关于原点对称。优选地，所述数据处理器包括第四坐标转换单元，用于将预先导入的大地坐标系下起重机支腿的目标位置转换为空间三维坐标系下的目标位置。优选地，还包括GPS显示屏，用于读取和浏览起重机支腿在空间三维坐标系下的目标位置。与现有技术相比，本发明具有以下优点本发明提供的起重机支腿定位的方法和装置，在起重机上设置两个流动站，在起重机预定距离范围内设置GPS基站，通过GPS基站获得的卫星测量偏差来校正两个流动站从卫星上获得的位置坐标，得到两个流动站准确的位置坐标。在空间三维坐标系下获得两个流动站分别与起重机支腿的目标位置之间的相对位置；将流动站与支腿目标位置的相对位置映射在起重机车体平台的二维平面坐标系下，由流动站在平面坐标系下的坐标获得支腿目标位置的坐标，然后由支腿初始位置与目标位置之间的距离控制支腿到目标位置。由于该方法采用GPS动态实时差分技术对起重机的支腿进行自动控制，而不是通过眼睛直接观测进行控制，因此，本发明提供的方法能够精确地控制支腿到目标位置，精确度可以达到厘米级。
图1是本发明提供的起重机支腿定位方法的实施例一流程图；图2是本发明提供的起重机支腿定位方法的另一实施例流程图；页图3是本发明提供的车体平台二维平面坐标系示意图；图4是本发明提供的起重机支腿定位装置的实施例一结构图；图5是本发明提供的GPS基站的结构图；图6是本发明提供的第一流动站的结构图；图7是本发明提供的第二流动站的结构图。
具体实施例方式为了使本领域技术人员更好地理解和实施本发明的技术方案，下面首先介绍下 GPS 动态实时差分(RTK，Real-Time Kinematic)技术。RTK技术是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS技术。RTK技术的基本原理是根据GPS的相对理论，将一台接收机设置在已知点上，该接收机在本发明中称为基站；将另外的流动接收机放在待测点上，该流动接收机在本发明中称为流动站；基站和流动站同步接收相同卫星的信号。基站和流动站接收的卫星信号进行差分，可以减弱或消除轨道误差、钟差、大气误差等的影响，从而提高实时定位精度。本发明提供的起重机支腿定位方法和装置尤其适用于在滩涂沿海环境下工作的履带起重机，由于履带起重机施工环境的复杂性，运用该方法可以精确可靠地将起重机支腿定位在需要的目标位置。为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式
做详细的说明。参见图1，该图为本发明提供的起重机支腿定位方法的实施例一流程图。本发明提供一种起重机支腿定位方法，在起重机车体上设置第一流动站和第二流动站，第一流动站上设有第一 GPS天线；第二流动站上设有第二 GPS天线；第一流动站通过第一 GPS天线从卫星获得实时测量的第一流动站的位置坐标；第二流动站通过第二 GPS天线从卫星获得实时测量的第二流动站的位置坐标；包括以下步骤SlOl 用GPS基站得到的卫星测量偏差分别校正第一流动站的位置坐标和第二流动站的位置坐标，分别得到大地坐标系下的第一流动站的准确位置坐标和第二流动站的准确位置坐标；需要说明的是，GPS基站、第一流动站和第二流动站均从天上卫星接收卫星信息， 获得卫星测量的各自的地面位置。GPS基站一般设置在以起重机车体为圆心，半径为15km的范围内。GPS基站的目的是校正流动站接收的卫星数据的偏差，只要在该范围内，卫星数据的偏差是一致的，因此可以用一个GPS基站来校正两个流动站的偏差。GPS基站在大地坐标系下准确的位置坐标是通过仪器预先测量得到的。S102 将所述大地坐标系下的第一流动站的准确位置坐标和第二流动站的准确位置坐标转换为空间三维坐标系下的位置坐标；由于起重机施工区域的电子地图是大地坐标系，首先将电子地图的大地坐标系转换为空间三维坐标系，这样起重机支腿的目标位置是空间三维坐标系的形式。为了比较信息的一致性，需要将两个流动站的准确位置坐标转换为空间三维坐标系的形式。S103 在空间三维坐标系下计算起重机支腿的目标位置分别与第一流动站和第二流动站的准确位置坐标的相对位置信息；由于第一流动站和第二流动站在空间三维坐标系下可以确定一个方位，然后与起重机的一个支腿可以构成一个三角形，通过三角形关系可以计算出起重机的每个支腿与两个流动站之间的相位位置信息，包括距离、相对角度等。S104:获取第一流动站和第二流动站在起重机车体平台的二维平面坐标系下的平面位置坐标；预先在起重机车体平台上建立二维平面坐标系，由于两个流动站在车体上，两个流动站与车体是相对固定的，因此，可以获得两个流动站在该二维平面坐标系下的平面位置坐标。S105 由两个流动站的平面位置坐标和所述相对位置信息获取四个支腿在所述二维平面坐标系下的目标坐标；以两个流动站为基准，通过流动站与各个支腿之间的相对位置信息获得每个支腿在二维平面坐标系下的目标坐标。S106 由起重机支腿在所述二维平面坐标系下的初始坐标和目标坐标之间的相对距离控制起重机四个支腿到各自的目标位置。每个支腿在起重机车体上的初始位置也是预先获得，因此，可以获得每个支腿在该二维平面坐标系下的初始坐标。这样，起重机支腿在二维平面坐标系下的初始坐标和目标坐标均已经获得，通过计算目标坐标与初始坐标之间的相对距离便可以控制每个支腿到目标位置。本发明实施例提供的起重机支腿的定位方法，通过GPS_RTK技术准确获得两个流动站的位置信息，然后获得起重机每个支腿与流动站之间的相对位置信息，以两个流动站在车体平台上的平面坐标为基础，将支腿的目标位置也转换为平面坐标系下的坐标，由于支腿在平面坐标系下的坐标已知，因此可以在车体的二维平面坐标系下方便地将起重机的每个支腿控制到目标位置。由于该定位方法基于GPS_RTK自动实现支腿的控制，不需要驾驶员通过眼睛观察起重机支腿的目标位置，因此，可以高精度地控制支腿到目标位置。参见图2，该图为本发明提供的起重机支腿定位方法另一实施例流程图。本实施例主要介绍坐标系之间的互相转换，由于从卫星直接获得数据是空间坐标系，因此需要首先将空间坐标系下的位置信息转换为大地坐标系。S201 根据空间坐标系转换公式将GPS基站通过第三GPS天线从卫星得到的GPS 基站的位置坐标转换为大地坐标系下的位置坐标；S202 将GPS基站在大地坐标系下的位置坐标与预先已知的GPS基站的大地坐标系下的位置坐标进行比较，获得卫星测量偏差。S203:根据空间坐标系转换公式分别将第一流动站的位置坐标和第二流动站的位置坐标转换为大地坐标系下的位置坐标；可以理解的是，S203与S201和S202没有先后顺序，S203可以在S201之前或之
后OS204 由卫星测量偏差校正大地坐标系下的第一流动站的位置坐标和第二流动站的位置坐标，分别得到第一流动站和第二流动站的准备位置坐标。S205和S206分别与实施例一中的S102和S103相同，在此不再赘述。
S207 所述获取第一流动站和第二流动站在起重机车体平台的二维平面坐标系下的平面位置坐标，具体为设置第一流动站和第二流动站在所述二维平面坐标系下的X轴上，关于原点对称；或设置第一流动站和第二流动站在所述二维平面坐标系下的Y轴上，关于原点对称。可以理解的是，车体平台的二维平面坐标系预先已经建立，为了计算简单，可以将第一流动站和第二流动站设置在二维平面坐标系的特殊位置，例如在X轴上关于原点对称，或，在Y轴上关于原点对称。例如图3所示，该图为本发明提供的车体平台二维平面坐标系示意图。在图3中，设置第一流动站M和第二流动站N在车体平台T的二维平面坐标系的横轴X轴上，并且关于原点对称，这样第一流动站M和第二流动站N的坐标点比较简单，从而可以方便计算。可以理解的是，可以在二维平面坐标系的任何位置设置第一流动站和第二流动站。其中A、B、C、和D分别表示起重机四个支腿的位置。在该二维平面坐标系下，如果 M和N的坐标已知，并且M和N与A、B、C、D之间的相对位置信息已经，则利用三角形关系可以获得A、B、C、D的坐标。例如，求A的坐标时，可以由M、N和A三点构成的三角形来获得。S208和S209分别与S105和S106相同，在此不再赘述。可以理解的是，起重机的支腿由初始坐标移动到目标坐标可以通过现有技术来实现，起重机的控制器可以控制支腿的摆动方向、角度、水平伸缩长度等信息，并实时计算当前支腿与目标位置的偏差，从而通过调整液压油缸的伸缩来控制支腿的伸缩速度、长度以及摆动速度、角度，直到各个支腿与目标位置的偏差达到预定的误差范围内，液压油缸停止进行调节。基于上述一种起重机支腿定位的方法，本发明还提供了一种起重机支腿定位的装置，下面结合具体实施例来详细说明其组成部分。参见图4，该图为本发明提供的起重机支腿定位装置的实施例一结构图。本实施例提供的起重机支腿定位装置，包括第一流动站M、第二流动站N、数据处理器401、控制器402和与起重机预定距离范围内设置的GPS基站403 ；所述第一流动站M 和第二流动站N设置在起重机车体上；所述第一流动站M上设置第一 GPS天线G1、所述第二流动站N上设置第二 GPS天线G2 ；所述第一流动站M，用于通过第一 GPS天线Gl从卫星获得实时测量的第一流动站 M的位置坐标，用GPS基站403得到的卫星测量偏差校正第一流动站M的位置坐标，获得第一流动站M的准确位置坐标并发送给数据处理器401 ；需要说明的是，GPS基站403、第一流动站M和第二流动站N均从天上卫星接收卫星信息，获得卫星测量的各自的地面位置。GPS基站403 —般设置在以起重机车体为圆心，半径为15km的范围内。GPS基站 403的目的是校正流动站接收的卫星数据的偏差，只要在该范围内，卫星数据的偏差是一致的，因此可以用一个GPS基站403来校正两个流动站的偏差。实际工作时，GPS基站403与起重机车体的距离一般不会超过5km。所述第二流动站N，用于通过第二 GPS天线G2从卫星获得实时测量的第二流动站 N的位置坐标，用GPS基站403得到的卫星测量偏差校正第二流动站N的位置坐标，获得第二流动站N的准确位置坐标并发送给数据处理器401 ；所述数据处理器401，用于在空间三维坐标系下计算起重机支腿的目标位置分别与第一流动站M和第二流动站N的相对位置信息；获取第一流动站M和第二流动站N在起重机车体平台的二维平面坐标系下的平面位置坐标；由两个流动站的平面位置坐标和所述相对位置信息获取四个支腿在所述二维平面坐标系下的目标坐标；所述控制器402，用于根据数据处理器401得到的起重机支腿在所述二维平面坐标系下的初始坐标和目标坐标之间的相对距离控制起重机四个支腿到各自的目标位置。本发明实施例提供的起重机支腿的定位装置，通过GPS_RTK技术准确获得两个流动站的位置信息，然后获得起重机每个支腿与流动站之间的相对位置信息，以两个流动站在车体平台上的平面坐标为基础，将支腿的目标位置也转换为平面坐标系下的坐标，由于支腿在平面坐标系下的坐标已知，因此可以在车体的二维平面坐标系下方便地将起重机的每个支腿控制到目标位置。由于该定位方法基于GPS_RTK自动实现支腿的控制，不需要驾驶员通过眼睛观察起重机支腿的目标位置，因此，可以高精度地控制支腿到目标位置。下面结合图5介绍GPS基站的结构，参见图5，该图为本发明提供的GPS基站的结构图。本发明提供的定位装置还包括第三GPS天线G3，GPS基站403通过第三GPS天线 G3从卫星上获得GPS基站的位置坐标。所述GPS基站包括第一坐标转换单元403a，用于根据空间坐标系转换公式将从卫星获得的GPS基站的位置坐标转换为大地坐标系下的位置坐标；所述GPS基站包括卫星测量偏差获得单元403b，用于将GPS基站在大地坐标系下的位置坐标与预先已知的GPS基站的大地坐标系下的位置坐标进行比较，获得卫星测量偏差；GPS基站在大地坐标系下准确的位置坐标是通过仪器预先测量得到的。所述GPS基站包括偏差发送单元403c，用于将所述卫星测量偏差发送给第一流动站和第二流动站。该偏差发送单元403c可以由无线电发送天线来实现。第一流动站和第二流动站可以分别通过第一无线电接收天线和第二无线电接收天线来接收该卫星测量偏差。下面结合图6介绍本发明提供的第一流动站的结构，参见图6，该图为本发明提供的第一流动站的结构图。所述第一流动站包括第一偏差接收单元601、第二坐标转换单元602和第一坐标校正单元603 ；所述第一偏差接收单元601，用于接收GPS基站发送的卫星测量偏差；该第一偏差接收单元601可以由设置在第一流动站上的第一无线电接收天线来实现。所述第二坐标转换单元602，用于根据空间坐标系转换公式将第一流动站的位置坐标转换为大地坐标系下的位置坐标；
由于第一流动站从卫星获得的位置坐标是空间坐标，为了与大地坐标系下的卫星测量偏差比较，因此，需要将空间坐标转换为大地坐标。所述第一坐标校正单元603，用于由所述卫星测量偏差校正大地坐标系下的第一流动站的位置坐标获得准确位置坐标。下面结合图7介绍本发明提供的第二流动站的结构，参见图7，该图为本发明提供的第二流动站的结构图。第二流动站与第一流动站的结构相似。所述第二流动站包括第二偏差接收单元701、第三坐标转换单元702和第二坐标校正单元703 ；所述第二偏差接收单元701，用于接收GPS基站发送的卫星测量偏差；该第二偏差接收单元701可以由设置在第二流动站上的第二无线电接收天线来实现。所述第三坐标转换单元702，用于根据空间坐标系转换公式将第一流动站的位置坐标转换为大地坐标系下的位置坐标；所述第二坐标校正单元703，用于由所述卫星测量偏差校正大地坐标系下的第一流动站的位置坐标获得准确位置坐标。数据处理器还包括第四坐标转换单元，用于将预先导入的大地坐标系下起重机支腿的目标位置转换为空间三维坐标系下的目标位置。本发明提供的起重机支腿定位装置还包括GPS显示屏，用于读取和浏览起重机支腿在空间三维坐标系下的目标位置。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
1权利要求
1.一种起重机支腿定位方法，其特征在于，在起重机车体上设置第一流动站和第二流动站，第一流动站上设有第一 GPS天线；第二流动站上设有第二 GPS天线；第一流动站通过第一 GPS天线从卫星获得实时测量的第一流动站的位置坐标；第二流动站通过第二 GPS天线从卫星获得实时测量的第二流动站的位置坐标；包括以下步骤用GPS基站得到的卫星测量偏差分别校正第一流动站的位置坐标和第二流动站的位置坐标，分别得到大地坐标系下的第一流动站的准确位置坐标和第二流动站的准确位置坐标；将所述大地坐标系下的第一流动站的准确位置坐标和第二流动站的准确位置坐标转换为空间三维坐标系下的位置坐标；在空间三维坐标系下计算起重机支腿的目标位置分别与第一流动站和第二流动站的准确位置坐标的相对位置信息；获取第一流动站和第二流动站在起重机车体平台的二维平面坐标系下的平面位置坐标；由两个流动站的平面位置坐标和所述相对位置信息获取四个支腿在所述二维平面坐标系下的目标坐标；由起重机支腿在所述二维平面坐标系下的初始坐标和目标坐标之间的相对距离控制起重机四个支腿到各自的目标位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用GPS基站得到的卫星测量偏差分别校正第一流动站的位置坐标和第二流动站的位置坐标之前，还包括根据空间坐标系转换公式将GPS基站通过第三GPS天线从卫星得到的GPS基站的位置坐标转换为大地坐标系下的位置坐标；将GPS基站在大地坐标系下的位置坐标与预先已知的GPS基站的大地坐标系下的位置坐标进行比较，获得卫星测量偏差。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述用GPS基站得到的卫星测量的位置偏差分别校正第一流动站的位置坐标和第二流动站的位置坐标，具体为根据空间坐标系转换公式分别将第一流动站的位置坐标和第二流动站的位置坐标转换为大地坐标系下的位置坐标；由卫星测量偏差校正大地坐标系下的第一流动站的位置坐标和第二流动站的位置坐标。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取第一流动站和第二流动站在起重机车体平台的二维平面坐标系下的平面位置坐标，具体为设置第一流动站和第二流动站在所述二维平面坐标系下的X轴上，关于原点对称；或设置第一流动站和第二流动站在所述二维平面坐标系下的Y轴上，关于原点对称。
5.一种起重机支腿定位装置，其特征在于，包括第一流动站、第二流动站、数据处理器、控制器和与起重机预定距离范围内设置的GPS基站；所述第一流动站和第二流动站设置在起重机车体上，所述第一流动站上设置的第一 GPS天线、所述第二流动站上设置第二 GPS天线；所述第一流动站，用于通过第一 GPS天线从卫星获得实时测量的第一流动站的位置坐标，用GPS基站得到的卫星测量偏差校正第一流动站的位置坐标，获得第一流动站的准确位置坐标并发送给数据处理器；所述第二流动站，用于通过第二 GPS天线从卫星获得实时测量的第二流动站的位置坐标，用GPS基站得到的卫星测量偏差校正第二流动站的位置坐标，获得第二流动站的准确位置坐标并发送给数据处理器；所述数据处理器，用于在空间三维坐标系下计算起重机支腿的目标位置分别与第一流动站和第二流动站的相对位置信息；获取第一流动站和第二流动站在起重机车体平台的二维平面坐标系下的平面位置坐标；由两个流动站的平面位置坐标和所述相对位置信息获取四个支腿在所述二维平面坐标系下的目标坐标；所述控制器，用于根据数据处理器得到的起重机支腿在所述二维平面坐标系下的初始坐标和目标坐标之间的相对距离控制起重机四个支腿到各自的目标位置。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括第三GPS天线，GPS基站通过第三 GPS天线从卫星上获得GPS基站的位置坐标；所述GPS基站包括第一坐标转换单元，用于根据空间坐标系转换公式将从卫星获得的 GPS基站的位置坐标转换为大地坐标系下的位置坐标；所述GPS基站包括卫星测量偏差获得单元，用于将GPS基站在大地坐标系下的位置坐标与预先已知的GPS基站的大地坐标系下的位置坐标进行比较，获得卫星测量偏差；所述GPS基站包括偏差发送单元，用于将所述卫星测量偏差发送给第一流动站和第二流动站。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一流动站包括第一偏差接收单元、 第二坐标转换单元和第一坐标校正单元；所述第一偏差接收单元，用于接收GPS基站发送的卫星测量偏差； 所述第二坐标转换单元，用于根据空间坐标系转换公式将第一流动站的位置坐标转换为大地坐标系下的位置坐标；所述第一坐标校正单元，用于由所述卫星测量偏差校正大地坐标系下的第一流动站的位置坐标获得准确位置坐标。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二流动站包括第二偏差接收单元、 第三坐标转换单元和第二坐标校正单元；所述第二偏差接收单元，用于接收GPS基站发送的卫星测量偏差； 所述第三坐标转换单元，用于根据空间坐标系转换公式将第一流动站的位置坐标转换为大地坐标系下的位置坐标；所述第二坐标校正单元，用于由所述卫星测量偏差校正大地坐标系下的第一流动站的位置坐标获得准确位置坐标。
9.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述数据处理单元包括流动站平面坐标获取单元，用于设置第一流动站和第二流动站在所述二维平面坐标系下的X轴上，关于原点对称；或用于设置第一流动站和第二流动站在所述二维平面坐标系下的Y轴上，关于原点对称。
10.根据权利要求5-9任一项所述的装置，其特征在于，所述数据处理器包括第四坐标转换单元，用于将预先导入的大地坐标系下起重机支腿的目标位置转换为空间三维坐标系下的目标位置。
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括GPS显示屏，用于读取和浏览起重机支腿在空间三维坐标系下的目标位置。
全文摘要
本发明一种起重机支腿定位的方法和装置，在起重机上设置两个流动站，在起重机预定距离范围内设置GPS基站，通过GPS基站获得的卫星测量偏差来校正两个流动站从卫星上获得的位置坐标，得到两个流动站准确的位置坐标。在空间三维坐标系下获得两个流动站分别与起重机支腿的目标位置之间的相对位置；将流动站与支腿目标位置的相对位置映射在起重机车体平台的二维平面坐标系下，由流动站在平面坐标系下的坐标获得支腿目标位置的坐标，然后由支腿初始位置与目标位置之间的距离控制支腿到目标位置。该方法采用GPS动态实时差分技术对起重机的支腿进行自动控制，而不是通过眼睛直接观测进行控制，能够精确地控制支腿到目标位置，精确度达到厘米级。
文档编号B66C23/78GK102452617SQ20101053016
公开日2012年5月16日 申请日期2010年11月2日 优先权日2010年11月2日
发明者王向文, 王西昌 申请人:三一电气有限责任公司