DE112005001760T5 - Positionsverfolgungs- und Steuersystem mit einem Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatellitenempfänger-System - Google Patents
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Abstract
Kombinations-Laserdetektor-
und Globalnavigationssatelliten-Antenne (16), die zum Bestimmen
einer verbesserten Positionsschätzung
eines interessierenden Objekts (15, 19) durch Erfassen von mindestens zwei
fächerförmigen Strahlen
(23, 23'), die in sich unterscheidenden Winkeln (α, β) ausgerichtet
sind und sich um eine gemeinsame Achse drehen, und durch Erfassen
von Signalen (21) von einem Globalnavigationssatellitensystem (GNSS)
nützlich
ist, wobei die Kombinations-Laserdetektor und Globalnavigationssatelliten-Antenne
(16) folgende Merkmale aufweist:
ein Antennenelement (32) mit einem Nennphasenmittelpunkt (x) und angepasst, um die Signale (21) von dem GNSS zu empfangen und zu liefern, zum Ableiten einer Globalkoordinatenpositionsschätzung des Antennenphasenmittelpunkts (x); und
mindestens einen optischen Sensor (44; 60) mit einer vorbestimmten und festen räumlichen Trennung (Z0) von dem Antennenphasenmittelpunkt (x), wobei der mindestens eine optische Sensor (44; 60) angepasst ist, um ein Signal basierend auf einem Empfang der fächerförmigen Strahlen (23, 23') zu erzeugen, wobei das Signal mit der Globalkoordinatenpositionsschätzung vearbeitet wird, um die verbesserte Positionsschätzung abzuleiten.
ein Antennenelement (32) mit einem Nennphasenmittelpunkt (x) und angepasst, um die Signale (21) von dem GNSS zu empfangen und zu liefern, zum Ableiten einer Globalkoordinatenpositionsschätzung des Antennenphasenmittelpunkts (x); und
mindestens einen optischen Sensor (44; 60) mit einer vorbestimmten und festen räumlichen Trennung (Z0) von dem Antennenphasenmittelpunkt (x), wobei der mindestens eine optische Sensor (44; 60) angepasst ist, um ein Signal basierend auf einem Empfang der fächerförmigen Strahlen (23, 23') zu erzeugen, wobei das Signal mit der Globalkoordinatenpositionsschätzung vearbeitet wird, um die verbesserte Positionsschätzung abzuleiten.
Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Positionsverfolgungs- und Maschinensteuersysteme und insbesondere auf eine Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antenne, die bei Positionsverfolgungs- und Maschinensteuersystemen nützlich ist.
- In dem sich auf Positionsverfolgungs- und Maschinensteuersysteme beziehenden Stand der Technik werden Globalnavigationssatellitensysteme, wie z. B. GPS und GLONASS, ausgedehnt verwendet, um Positionskoordinaten zu bestimmen, was eine automatisierte Steuerung einer mobilen Einheit erleichtert. In der Zukunft wird das europäische GALILEO-System ähnliche Fähigkeiten besitzen. Ein autonomes Navigationssystem, das einen Satellitenempfänger und einen Navigationscomputer aufweist, kann bei der Positionsbestimmung einer mobilen Einheit unter Verwendung von ausschließlich Satellitensignalen ein Genauigkeitsniveau von 10 Metern erreichen. Differenzialnavigationssysteme, die Differenzialkorrekturen zusätzlich zu den Satellitensignalen verwenden, können die Positionsinformationen innerhalb eines Metergenauigkeitsbereichs bestimmen. Kinematische Echtzeit-(RTK-; RTK = Real-Time Kinematic) Navigationssysteme, die fähig sind, in Echtzeit nicht nur Code, sondern ferner Trägerinformationen, die von den Satelliten gesendet werden, zu verwenden, können bei der Positionsbestimmung einer mobilen Einheit eine Zentimeterniveau-Genauigkeit erreichen.
- Ein Genauigkeitsniveau unter einem Zentimeter liegt jedoch noch immer jenseits der Leistungsfähigkeit von typischen satellitenbasierten Navigationssystemen. Bei einem Versuch, eine sehr hohe Genauigkeit zu erreichen, verwenden bekannte Lösungen sich drehende, laserbasierte Systeme, um das Ebenenniveau (Z-Ebene) mit einer Milli meterniveau-Genauigkeit zu definieren. Diese bekannten laserbasierten Systeme können jedoch nicht für den Zweck der dreidimensionalen Navigation von mobilen Objekten verwendet werden, da dieselben konfiguriert sind, um lediglich eine (Z-) Koordinate des mobilen Objekts mit einer großen Genauigkeit zu bestimmen. Verbesserungen sind daher in der Technik noch nötig.
- Das Verkomplizieren einer Anstrengung, um eine Millimeterniveau-Genauigkeit für alle drei Koordinatenpositionen (x, y, z) einer mobilen Einheit zu erreichen, besteht darin, dass ein Globalnavigationssatellitenempfänger typischerweise entworfen ist, um den Ort der Antenne desselben zu berechnen. Dies bedeutet, dass, um den Ort eines interessierenden Objekts zu erfassen, ein Versatz bzw. Offset von dem Ort der Antenne angewendet werden muss, um die horizontalen (x, y)-Koordinaten des interessierenden Objekts zu bestimmen. Ein zusätzlicher Versatz muss ferner auf den Ort des interessierenden Objekts angewendet werden, wenn ein Laserempfänger verwendet ist, um die vertikale (z-) Koordinate desselben zu bestimmen. Diese Versätze werden typischerweise in ein Steuersystem manuell eingegeben und basieren auf einem manuellen Messen der Orte der Antenne und der Laserempfänger relativ zu dem interessierenden Objekt. Betreiber müssen beispielsweise die Orte der Satellitenantenne und der Laserempfänger, die an einem Bagger an der Eimerspitze des Baggers getrennt angebracht sind, manuell eingeben, und diese Versätze in das Steuersystem des Baggers eingeben. Ein präzises Kennen der für die Satellitenantenne und die Laserempfänger zu verwendenden Versätze ist jedoch ein wesentlicher Teil des Durchführens eines präzisest möglichen Vermessens. Ein manuelles Vornehmen und Eingeben von solchen Messungen kann bedeutende Fehler in die Positions-(x, y, z) Berechnungen, die durch das Steuersystem durchgeführt werden, um den Ort eines interessierenden Objekts zu bestimmen, einführen.
- Zusätzliche Fehler können sich ferner in die Positions-(x, y, z) Berechnung einschleichen, da Globalnavigationssatellitenantennen unter ziemlich idealen Bedingungen kalibriert werden. Kalibrierungen am Einsatzort bzw. in situ werden typischerweise auf einer beständigen Höhe und auf einem flachen Gelände ohne Reflektoren, anders als dem Boden, der unerwünschte Mehrweg-Reflexionen, die zu azimutalen Asymmetrien führen, verursachen kann, durchgeführt. Zur Verwendung bei einer Baustelle sind dementsprechend die Bedingungen, unter denen diese Kalibrierungen bestimmt werden, eine ziemlich unsinnige Näherung der tatsächlichen Bedingungen, unter denen die Antennen bei einer Baustelle verwendet werden. Unter idealen Umständen wird jede Antenne an ihrer eigenen Stelle einzeln kalibriert. Obwohl dies möglich ist und bei permanenten Globalnavigationssatellitenverfolgungsstellen erreicht werden kann, ist es für Stellen unpraktisch, die lediglich selten und kurz besetzt sind, wie z. B. ein Stück Land, das bearbeitet wird.
- Im Gegensatz zu dem im Vorhergehenden erwähnten Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung eine Zahl von nicht offensichtlichen Vorteilen und Fortschritten gegenüber dem Stand der Technik. Die vorliegende Erfindung offenbart insbesondere eine Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antenne, die in einer einzigen Verpackung vorgesehen ist und die es einem Benutzer erlaubt, eine hochpräzise Steuerung von mobilen Einheiten, einschließlich eine hochpräzise Maschinensteuerung, zu realisieren.
- Mit der Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antenne ist der Laserhöhenbezug, der durch den Laserdetektor erfasst wird, in einer bekannten und festen Beziehung zu dem Nennphasenmittelpunkt der Globalnavigationssatellitenantenne vorgesehen. Bei einem Ausführungsbeispiel sind der Phasenmittelpunkt der GPS-Antenne und ein optischer Sensor des Laserdetektors in der gleichen Ebene und bei einem anderen Ausführungsbeispiel in einem bekannten und vorgeschriebenen vertikalen und horizontalen Trennungsabstand vorgesehen. Die Versätze für diese Elemente sind dementsprechend durch den Hersteller eingestellt, was die Benutzer beim Einrichten, Messen (und Schätzen) und Eingeben der Versatzdaten zwischen getrennten Laserdetektoren und Satellitenantennen entlastet. Jede mobile Einheit, die mit einer Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antenne ausgestattet ist, kann die festen und bekannten Versatzdaten verwenden, um die Positionsbestimmungsfähigkeiten derselben zu verbessern. Ein Neigungsmesser kann ebenfalls in der Kombinations- Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antenne aufgenommen sein, um ein zusätzliches Fehlerkorrigieren, das einer Neigung und einer Steigung der mobilen Einheit oder des Werkzeugs, das durch die mobile Einheit getragen ist, zugeordnet ist, vorzusehen. Eine Bewegungsrichtungsanzeigevorrichtung kann für ähnliche Zwecke ebenfalls umfasst sein.
- Sowohl die im Vorhergehenden erwähnten Vorteile der vorliegenden Erfindung als auch zusätzliche Vorteile derselben sind im Folgenden als ein Resultat einer detaillierten Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung klarer zu verstehen, wenn dieselbe in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen, in denen gleiche Elemente durch gleiche Symbole gezeigt sind, vorgenommen ist.
-
1 zeigt ein Positionsverfolgungs- und Steuer-(PTC-; PTC = Position Tracking and Control) System gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem das PTC-System ein Lasersystem, eine oder mehrere mobile Einheiten, die jeweils eine Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten(CLDGNS-) Antenne und ein zugeordnetes Steuersystem aufweisen, und eine Kommunikationsverbindung aufweist. -
2 -5 stellen verschiedene Ausführungsbeispiele von Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antennen gemäß der vorliegenden Erfindung dar. - Die vorliegende Erfindung ist am besten durch ein Konzentrieren auf
1 verständlich, die ein Positionsverfolgungs- und Steuer-(PTC-) System10 darstellt. Das PTC-System10 weist ein Lasersendesystem12 , eine oder mehrere mobile Einheiten, wie z. B. einen Vermesser13 oder eine Maschine14 , die jeweils eine Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-(CLDGNS-) Antenne16 und eine zugeordnete Verarbeitungseinheit18 und einen Sender zum Herstellen einer Kommunikationsverbindung20 , vorzugsweise einer Funkverbindung, aufweisen, auf. Signale21 von einer Mehrzahl von Globalnavigationssatelliten22 , die oberirdisch kreisen, wie z. B. - von GPS, GLONASS, GALILEO und Kombinationen derselben, werden durch die CLDGNS-Antenne
16 empfangen, derart, dass die Koordinaten von dynamischen Punkten in einem Stück Land17 , wie z. B. Punkten, die als DP1 und DP2 gezeigt sind, bis auf ein Zentimetergenauigkeitsniveau durch die Verarbeitungseinheit18 bestimmt werden können. Der dynamische Punkt DP1 kann, wie dargestellt, und beispielsweise ein Arbeitselement15 an der Maschine14 sein, wie z. B. ein Planiermaschinenschild, während der dynamische Punkt DP2 ein Punkt an dem unteren Ende eines manuell positionierten Trägers19 , wie z. B. eines Pfostens, Masts, Stativs und dergleichen, der durch einen Vermesser13 umherbewegt wird, sein kann. - Bei einem Ausführungsbeispiel sind die CLDGNS-Antenne
16 und die zugeordnete Verarbeitungseinheit18 als ein durch Menschen tragbares, integriertes Positionsbestimmungssystem (IPS) vorgesehen. Bei einem solchen Ausführungsbeispiel eines durch Menschen tragbaren, integrierten Positionsbestimmungssystems die CLDGNS-Antenne16 an dem Träger19 lösbar anbringbar und ist mit der Verarbeitungseinheit18 über eine Kabelverbindung oder eine drahtlose Verbindung schnittstellenmäßig verbunden. Bei einem solchen Ausführungsbeispiel weist die Verarbeitungseinheit18 einen Mikroprozessor oder eine andere Berechnungs-Hardware auf, die konfiguriert ist, um Daten von der Antenne16 zu verarbeiten und eine Schätzung einer Position der Antenne16 zu liefern. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die Verarbeitungseinheit18 zusätzlich zu dem Vorsehen der Merkmale und Vorteile, die hierin beschrieben sind, entweder die Fähigkeiten eines herkömmlichen Vermessungsdatensammlers, wie z. B., jedoch nicht darauf begrenzt, der ACU-Steuerungseinheit von Trimble, der TSCe-Steuerungseinheit von Trimble und der Recon-Steuerungseinheit von Trimble, vorsehen oder mit demselben schnittstellenmäßig verbunden sein. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Verarbeitungseinheit18 zusätzlich zu dem Vorsehen von Merkmalen und Vorteilen, die hierin beschrieben sind, entweder zusätzlich die Fähigkeiten eines herkömmlichen GPS-Empfängers vorsehen oder mit demselben schnittstellenmäßig verbunden sein. Da solche Fähigkeiten eines GPS-Empfängers Fachleuten gut bekannt sind, ist keine weitere Erörterung vorgesehen. - Bei anderen Ausführungsbeispielen sehen die CLDGNS-Antenne
16 und die zugeordnete Verarbeitungseinheit18 entweder die Fähigkeiten eines Positionsverfolgungs- und Maschinensteuersystems zum Bestimmen einer dreidimensionalen Position der Maschine14 und/oder des Werkzeugs15 , das durch die Maschine getragen ist, vor oder sind mit demselben schnittstellenmäßig verbunden. Bei einem darstellenden Ausführungsbeispiel ist die CLDGNS-Antenne16 an der Maschine14 angebracht und ist mit der Verarbeitungseinheit18 , die das Positionsverfolgungs- und Maschinensteuersystem ist, über eine Kabelverbindung oder eine drahtlose Verbindung schnittstellenmäßig verbunden. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die Verarbeitungseinheit18 zusätzlich zu dem Vorsehen der Merkmale und Vorteile, die hierin beschrieben sind, entweder die Fähigkeiten einer herkömmlichen Maschinenführungs- und Planiersteuereinheit, wie z. B., jedoch nicht darauf begrenzt, des Sitevision-GPS-Gefällesteuersystems von Trimble und des BladePro-3D-Maschinensteuersystems von Trimble, vorsehen oder mit derselben schnittstellenmäßig verbunden sein. - Ein Millimetergenauigkeitsniveau beim Bestimmen der Position der dynamischen Punkte DP1 und DP2 relativ zu jeder CLDGNS-Antenne
16 ist durch die Verarbeitungseinheit18 , die Informationen, die durch das Lasersystem12 geliefert werden, bei der Koordinaten-(x, y, z) Positionsberechnung derselben zusätzlich zu denselben von den Satelliten22 verwendet, vorgesehen. Bei einem Ausführungsbeispiel liefert das Lasersystem12 mindestens zwei divergierende oder fächerförmige Strahlen23 und23' , die sich um eine vertikale Achse Z0 über einem bekannten stationären Punkt SP auf dem Stück Land17 drehen. Die fächerförmigen Strahlen23 und23' werden von dem Lasersystem12 in nicht vertikalen Ebenen projiziert, derart, dass der erste fächerförmige Strahl23 eine beliebige horizontale Bezugsebene24 in einem Winkel α schneidet und der zweite fächerförmige Strahl23' die horizontale Bezugsebene in einem Winkel β schneidet. - Es ist offensichtlich, dass die fächerförmigen Strahlen
23 und23' , wenn dieselben mit einer konstanten Geschwindigkeit um eine vertikale Achse gedreht werden, nacheinander (mit einer Zeitverzögerung zwischen denselben) mindestens einen optischen Sensor44 (2 -4 ) von jeder CLDGNS-Antenne16 aktivieren. Es ist ferner offensichtlich, dass bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel von1 eine Zeitverzögerung zwischen einem Aktivieren des optischen Sensors44 durch jeden fächerförmigen Strahl23 und23' zunimmt oder abnimmt, sowie die relative Position einer CLDGNS-Antenne16 jeweils über oder unter die horizontale Bezugsebene24 zunimmt. Es ist offensichtlich, dass die CLDGNS-Antenne16 auf eine beliebige horizontale Bezugsebene24 einfach durch Auswählen und Eingeben einer Erfassungszeitverzögerung in die Verarbeitungseinheit18 initialisiert werden kann. Es ist zusätzlich offensichtlich, dass sich jede durch die CLDGNS-Antenne16 erfasste Änderung der Erfassungszeitverzögerung auf einen Winkel γ bezieht, der der Winkel ist, mit dem eine gerade Linie, die durch den optischen Sensor44 (2 -4 ) der CLDGNS-Antenne16 und den Punkt der Ausstrahlung der fächerförmigen Strahlen23 und23' geht, die ausgewählte beliebige horizontale Bezugsebene24 trifft. - Wie im Vorhergehenden erwähnt ist, sind die Winkel α und β Konstanten. Der Winkel γ wird durch Erfassen der zeitlichen Abstimmung zwischen der Beleuchtung des Sensors
44 durch die Strahlen23 und23' bestimmt. Je höher der Sensor44 ist, desto größer ist die Verzögerung. Es ist offensichtlich, dass eine Schwankung der Drehgeschwindigkeit der fächerförmigen Strahlen23 und23' kurzfristige, vorübergehende Fehler einführt. Um solche Fehler zu minimieren, kann der Verarbeitungseinheit18 die Drehgeschwindigkeit des Lasersystems12 über die Kommunikationsverbindung20 geliefert werden. Die Drehgeschwindigkeit kann jedoch mit einem Kristalloszillator, der eine ausreichende Genauigkeit liefert, phasenverriegelt sein. Die Verarbeitungseinheit18 kann dementsprechend, die Drehgeschwindigkeit kennend, den Wert des Winkels γ aus der erfassten Zeitverzögerung zwischen einer Beleuchtung durch die Strahlen23 und23' arithmetisch berechnen, und daher ist der Höhenwinkel des optischen Sensors in der CLDGNS-Antenne16 über der horizontalen Bezugsebene24 bestimmt. - Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Lasersystem
12 ferner mit einer Mehrzahl von Lichtquellen, die zu dem gleichen Zeitpunkt während jeder Drehung der Strahlen23 und23' aufgetastet bzw. gestrobt werden, versehen. Ein Leuchtfeuer26 lie fert ein gleichzeitiges 360°-Aufleuchten38 bei einer anderen Wellenlänge als die fächerförmigen Strahlen23 und23' . Durch Ausrichten des Lasersystems12 , derart, dass das Leuchtfeuer26 aufleuchtet, sowie der Mittelpunkt zwischen den fächerförmigen Strahlen23 und23' durch eine bekannte wirkliche Bewegungsrichtung A0 geht, kann die Verarbeitungseinheit18 ferner eine relative Peilung zu dem Lasersystem12 aus der Zeitverzögerung zwischen einem Erfassen des Signals38 des Leuchtfeuers und einem Erfassen der fächerförmigen Strahlen23 und23' berechnen. - Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Lasersystem
12 mit einem Globalnavigationssatellitensystem-(GNSS-) Empfänger30 versehen. Der GNSS-Empfänger30 kann die Position desselben aus den Signalen21 , die durch die Globalnavigationssatelliten22 geliefert werden, empfangen und berechnen. Eine detaillierte Erörterung, wie ein Ort aus solchen Signalen zu bestimmen ist, ist durch das US-Patent Nr. 6,433,866 offenbart, das ebenfalls an die Trimble Navigation, LTD. übertragen ist und dessen Offenbarung hierin durch Bezugnahme vollständig aufgenommen ist. - Der Verarbeitungseinheit
18 wird zusätzlich zu dem Kennen der eigenen Position derselben (wie aus den erfassten Satellitensignalen, die durch die CLDGNS-Antenne16 empfangen und geliefert werden, berechnet) über die Kommunikationsverbindung20 ferner die bekannte und feste Position des Lasersystems12 geliefert. Unter Verwendung der durch das Lasersystem12 zur Korrelation und zum Fehlerkorrigieren gelieferten Informationen kann dann die Verarbeitungseinheit18 die Koordinaten-(x, y, z) Position von einem dynamischen Punkt relativ zu der CLDGNS-Antenne16 mit einem Genauigkeitsgrad von unter einem Zentimeter berechnen. Eine detaillierte Erörterung der durch die Verarbeitungseinheit18 durchgeführten Berechnungen ist durch die ebenfalls anhängige US-Anmeldung, Serien-Nr. 10/890,037, mit dem Titel "COMBINATION LASER SYSTEM AND GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM" offenbart, die ebenfalls der Trimble Navigation Limited übertragen ist, deren Offenbarung hierin durch Bezugnahme vollständig aufgenommen ist. - Es ist offensichtlich, dass das PTC-System
10 einem möglichen mobilen Benutzer eine Zahl von Vorteilen durch Integrieren eines Laserdetektors und einer Globalnavigationssatellitenantenne liefert. Die CLDGNS-Antenne16 benötigt beispielsweise weniger Aufwand als getrennte Laserdetektoren und Globalnavigationssatellitenantennen, da die integrierte CLDGNS-Antenne lediglich eine Satz einer Verpackung erfordert und eine gemeinsam verwendete Schaltungsanordnung und Verdrahtung, einen Computerspeicher und ein Computerverarbeiten und eine gemeinsame Leistungsversorgung verwenden kann. Andere Vorteile sind unter Bezugnahme auf2 -5 , die verschiedene Ausführüngsbeispiele der Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen, offenbart. -
2 stellt graphisch ein Ausführungsbeispiel einer CLDGNS-Antenne16 dar, die ein Antennenelement32 vorsieht, das an einem Elektronikgehäuse34 angebracht ist, das seinerseits an einem Ende eines verlängerten Trägers36 , wie z. B. einem Mast, angebracht ist. In dem Gehäuse34 ist das Antennenelement32 mit einem rauscharmen Verstärker (LNA; LNA = Low Noise Amplifier)38 gekoppelt, und ein Laserdetektor40 ist mit einem Lasersignalprozessor42 gekoppelt. Der Laserdetektor40 kann eine Zahl von optischen Sensoren44 , die um die Peripherie des Gehäuses34 platziert sind, aufweisen. Bei einem Ausführungsbeispiel sind die optischen Sensoren44 allgemein nach unten und nach außen gerichtet. Bei dieser Ausrichtung wird mindestens einer der optischen Sensoren44 die fächerförmigen Strahlen23 und23' von dem Lasersystem12 erfassen, und zwei oder mehr optische Sensoren44 werden den fächerförmigen Strahl manchmal erfassen. Jeder optische Sensor44 kann unabhängig gelesen werden, und die Position desselben kann durch die Verarbeitungseinheit18 berechnet werden. - Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel von
2 sind die relativen Positionen X0, Y0 und Z0 von jedem optischen Sensor44 zu dem Nennphasenmittelpunkt x des Antennenelements32 bekannt und fest. Ein Transponieren der erfassten Laserposition von jedem optischen Sensor44 zu dem Nennphasenmittelpunkt x des Antennenelements32 wird dementsprechend ohne weiteres durch die Verarbeitungseinheit18 arithmetisch berechnet. - Der Unterschied der erfassten Höhe zwischen den drei optischen Sensoren
44 liefert eine Anzeige des Kippens, die ihrerseits durch die Verarbeitungseinheit18 verwendet werden kann, um Fehler, die sonst zu einer berechneten Position von DP1 und DP2 führen, zu kompensieren. Obwohl der Antennenkippwinkel zusätzlich zum Anpassen der erfassten Laserhöhen von jedem optischen Sensor44 an den Nennphasenmittelpunkt x des zugeordneten Antennenelements32 wichtig ist, können diese Änderungen der erfassten Laserhöhen ferner verwendet werden, um dabei behilflich zu sein, die Ausrichtung einer Vorrichtung (wie z. B. eines Planiermaschinen-/Bulldozer-Schilds), mit der die CLDGNS-Antenne16 verbunden sein kann, zu bestimmen. Wenn jedoch gewünscht ist, kann die Verpackung der CLDGNS-Antenne16 ferner einen Kipp-/-Bewegungsrichtungssensor46 in sich aufweisen, um die Kompensation des Kippens, das Fehlerkorrigieren und die Vorrichtungsausrichtungsbestimmung weiter zu vereinfachen. - Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der CLDGNS-Antenne
16 , das durch3 dargestellt ist, sind das Elektronikgehäuse34 und das Antennenelement32 durch ein Gehäuse oder eine Antennenverkleidung47 geschützt. Ein faseroptischer Aufnehmer48 des Laserdetektors ist an dem oberen Ende der Antennenverkleidung47 positioniert. Der faseroptische Aufnehmer48 ist klein, etwa 0,25 Zoll(6 mm) im Durchmesser, da derselbe lediglich ausreichend Energie sammeln muss, um den optischen Sensor44 zu aktivieren. Der nichtmetallische faseroptische Aufnehmer48 ist entlang der Z-Achse, vertikal ausgerichtet mit dem Nennphasenmittelpunkt x des Antennenelements32 ausgerichtet. Der Laserdetektor weist ferner eine optische Faser50 , die den faseroptischen Aufnahmer48 mit dem optischen Sensor44 koppelt, auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der optische Sensor44 unter dem Antennenelement32 positioniert. Ein Filter52 kann wahlweise vorgesehen sein, um Lichtrauschen, das durch den faseroptischen Aufnehmer48 empfangen wird, auszufiltern. Dies verbessert die Empfindlichkeit des optischen Sensors44 gegenüber Energie der fächerförmigen Strahlen23 und23' (1 ). - Bei einem Ausführungsbeispiel weist der faseroptische Aufnehmer
48 eine kreissymmetrische, hyperbolische, verspiegelte Oberfläche54 (3a ) auf, die Licht aus 360 Grad fängt und dasselbe über die optischen Fasern50 zu dem optischen Sensor44 reflektiert. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der faseroptische Aufnehmer48 ein TIR-Prisma56 (3b ) aufweisen, das die Laserenergie zu dem optischen Sensor44 über eine optische Faser50 umrichtet. Die Verwendung eines Totalreflexions-(TIR-) Prismas56 erfordert keine metallischen Beschichtungen, um ein Reflexionsvermögen sicherzustellen, wodurch alles Metall über dem Antennenelement32 entfernt ist. Da sich die metallischen und halbmetallischen Abschnitte des optischen Sensors44 unter dem Antennenelement32 befinden, beeinflussen dieselben die Fähigkeit der Antenne16 , die relativ schwachen Satellitensignale21 aufzunehmen, nicht ungünstig. Eine Verkabelung58 ist durch den Träger36 vorgesehen, um den Ausgang der CLDGNS-Antenne16 mit der Verarbeitungseinheit18 (1 ) zu verbinden. - Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel, das durch
4 dargestellt ist, befindet sich einer oder mehrere Sensoren60 beabstandet entlang des Trägers36 unter dem Elektronikgehäuse34 . Diese Anordnung der Sensoren60 besitzt den Vorteil, einen Empfang der Antenne nicht zu stören, und beeinflusst ferner den Ort des Nennphasenmittelpunkts x des Antennenelements32 nicht. Jeder Sensor60 kann eine kreissymmetrische, hyperbolische, verspiegelte Oberfläche oder ein Prisma aufweisen. Da sich jeder Sensor60 unter dem Antennenelement32 befindet, ist eine Faseroptik nicht unbedingt erforderlich, da die Sensoren mit den Detektoren eng integriert sein können. Ein Filter52 kann vorgesehen sein, um Fremdenergie auszufiltern, um eine Empfindlichkeit gegenüber Laserlicht zu verbessern. Die Ausgangssignale von den Detektoren bei allen im Vorhergehenden offenbarten Ausführungsbeispielen sind mit zugeordneten Prozessoren42 gekoppelt. Das Ausgangssignal der CLDGNS-Antenne16 weist das Ausgangssignal des Prozessors42 in sich auf und dasselbe wird zur weiteren Verwendung und Bewertung zu der Verarbeitungseinheit18 geliefert. - Bei dem Ausführungsbeispiel von
4 können die Sensoren60 bei präzise bekannten Positionen entlang des Trägers36 vorgesehen sein. Informationen, die durch die Sensoren60 geliefert werden, können durch die Verarbeitungseinheit18 verwendet werden, um den Abstand von dem Sender12 zu den Sensoren60 zu bestimmen. Da die Berechnung Fachleuten gut bekannt ist, ist keine weitere Erörterung vorgesehen. Diese koaxiale Ausrichtung vereinfacht eine Implementierung, obwohl nicht koaxiale Implementierungen ebenfalls möglich sind. - Bei den im Vorhergehenden offenbarten Ausführungsbeispielen der CLDGNS-Antenne
16 (1 -4 ) sind jeder Laserdetektor und der Nennphasenmittelpunkt x des Antennenelements um einen bekannten und festen räumlichen Unterschied getrennt. Bei einem Ausführugsbeispiel sind die Laserdetektoren und der Nennphasenmittelpunkt x des Antennenelements allgemein in der gleichen Ebene ausgerichtet, und bei einem anderen Ausführungsbeispiel sind dieselben entweder koaxial oder in einer bekannten und vorgeschriebenen vertikalen und horizontalen Trennung ausgerichtet. Insbesondere der Z0-Abstand (und die X0-, Y0-Abstände, wenn notwendig) von jedem optischen Sensor44 relativ zu dem Nennphasenmittelpunkt x des Antennenelements32 ist fabrikeingestellt. Die CLDGNS-Antenne16 verbessert entsprechend die Genauigkeit des PTC-Systems10 , indem verhindert wird, dass ein Betreiber einen Positionsfehler in die Verarbeitungseinheit18 aufgrund einer fehlberechneten Messung zwischen den optischen Sensoren des Laserdetektors und dem Nennphasenmittelpunkt x des Antennenelements, die durch den Betreiber relativ zueinander getrennt platziert und angebracht wurden, eingibt. Zur weiteren Bequemlichkeit können die Versatzdaten als Teil der Einrichtprozedur des Steuersystems, wenn gewünscht, in das Steuersystem automatisch eingegeben werden. - Bei allen vorhergehenden Ausführungsbeispielen ist die CLDGNS-Antenne
16 als entweder eine geodätische oder allgemein flache Scheibenform aufweisend dargestellt. Es ist jedoch offensichtlich, dass andere Satellitenantennen ebenso vorteilhaft mit den Konzepten der vorliegenden Erfindung verwendet sein können. - Unter Bezugnahme auf
5a und5b sind schließlich Ausführungsbeispiele eines verbesserten Positionsschätzsystems, das durch die CLDGNS-Antenne16 vorgesehen ist, dargestellt und zeigen die Schnittstelle von Datenströmen, die durch die CLDGNS-Antenne16 zu der Verarbeitungseinheit18 geliefert werden. Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Prozessoreinheit oder der Prozessor18 von dem Laserempfänger40 , dem GNSS-Empfänger45 und dem wahlweisen Kipp- und/oder Bewegungsrichtungssensor46 getrennt vorgesehen, wobei die zugeordneten Datenströme62 ,64 bzw.66 derselben dem Prozessor18 , wie durch5a dargestellt ist, fern (verdrahtet oder drahtlos) eingegeben werden. Bei dem durch5b dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Prozessor18 ein Teil des GNSS-Empfängers45 , bei dem die Datenströme von dem Laserempfänger40 und wahlweise dem Kipp- und/oder Bewegungsrichtungssensor46 in den Prozessor18 fern eingegeben werden. Es ist dementsprechend offensichtlich, dass der Prozessor oder die Verarbeitungseinheit18 ein Teil eines GPS-Empfängers oder einer anderen Vorrichtung68 , wie z. B. eines Positionsverfolgungs- und Maschinensteuersystems, einer Maschinenführungs- und Planiersteuereinheit, sein kann oder dieselbe eine getrennte Einheit, die entweder die Fähigkeiten von solchen Vorrichtungen, Einheiten und Systemen vorsieht oder mit denselben schnittstellenmäßig verbunden ist, sein kann. - Der GNSS-Empfänger
45 ist allgemein konfiguriert, um ein erstes Datenelement in dem Datenstrom62 , das sich auf eine erste Positionsschätzung des Antennenphasenmittelpunkts X eines Antennenelements32 (2 -4 ) bezieht, zu liefern. Der Laserempfänger40 liefert ein zweites Datenelement in dem zweiten Datenstrom64 von einem optischen Sensor, der bei einer bekannten Position fest relativ zu dem Antennenphasenmittelpunkt vorgesehen ist und der der ersten Positionsschätzung zugeordnet ist. Mit dem ersten und dem zweiten Datenelement kann der Prozessor18 eine zweite Positionsschätzung berechnen und liefern. Alle solche Berechnungen sind detaillierter in der im Vorhergehenden erwähnten, ebenfalls anhängigen Anmeldung erklärt, und daher ist keine weitere Erörterung vorgesehen. - Obwohl die vorliegende Erfindung hinsichtlich der derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben ist, ist offensichtlich, dass die Offenbarung nicht als begrenzend interpretiert werden sollte. Verschiedene Veränderungen, Modifikationen und Kombinationen derselben sind Fachleuten ohne Zweifel offensichtlich, nachdem dieselben die vorhergehende Offenbarung gelesen haben. Es ist dementsprechend beabsichtigt, dass die beigefügten Ansprüche als alle Veränderungen und Modifikationen, die in den wahren Geist und den Schutzbereich der Erfindung fallen, abdeckend interpretiert werden.
- Zusammenfassung
- Positionsverfolgungs- und Steuersystem mit einem Kombinations-Laserdetektor und Globalnavigationssatellitenempfänger-System
- Ein Positionsverfolgungs- und Steuersystem zum Bestimmen und Liefern einer verbesserten Positionsschätzung unter Verwendung von Signalen (
21 ) von einem Globalnavigationssatellitensystem weist ein Drehlasersystem, das zwei oder mehr fächerförmige Laserstrahlen (23 ,23' ), die sich um eine vertikale Achse drehen, emittiert, und bei dem sich die Neigungswinkel (α, β) der Strahlen (23 ,23' ) voneinander unterscheiden, eine Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antenne (16 ) mit einem Antennenelement mit einem Nennphasenmittelpunkt, der entlang einer ersten Achse ausgerichtet ist, wobei das Antennenelement die Signale (21 ) von dem Globalnavigationssatellitensystem empfängt und eine erste Positionsschätzung liefert, und mit mindestens einem optischen Sensor, der in einer vorbestimmten und festen räumlichen Trennung von dem Nennphasenmittelpunkt vorgesehen ist, wobei der optische Sensor Daten, die mit der Erfassung der fächerförmigen Laserstrahlen (23 ,23' ) korreliert sind, liefert, und eine Verarbeitungseinheit, die die erste Positionsschätzung und die Daten verarbeitet, um die verbesserte Positionsschätzung zu liefern, auf.
Claims (66)
- Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antenne (
16 ), die zum Bestimmen einer verbesserten Positionsschätzung eines interessierenden Objekts (15 ,19 ) durch Erfassen von mindestens zwei fächerförmigen Strahlen (23 ,23' ), die in sich unterscheidenden Winkeln (α, β) ausgerichtet sind und sich um eine gemeinsame Achse drehen, und durch Erfassen von Signalen (21 ) von einem Globalnavigationssatellitensystem (GNSS) nützlich ist, wobei die Kombinations-Laserdetektor und Globalnavigationssatelliten-Antenne (16 ) folgende Merkmale aufweist: ein Antennenelement (32 ) mit einem Nennphasenmittelpunkt (x) und angepasst, um die Signale (21 ) von dem GNSS zu empfangen und zu liefern, zum Ableiten einer Globalkoordinatenpositionsschätzung des Antennenphasenmittelpunkts (x); und mindestens einen optischen Sensor (44 ;60 ) mit einer vorbestimmten und festen räumlichen Trennung (Z0) von dem Antennenphasenmittelpunkt (x), wobei der mindestens eine optische Sensor (44 ;60 ) angepasst ist, um ein Signal basierend auf einem Empfang der fächerförmigen Strahlen (23 ,23' ) zu erzeugen, wobei das Signal mit der Globalkoordinatenpositionsschätzung vearbeitet wird, um die verbesserte Positionsschätzung abzuleiten. - Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antenne (
16 ) nach Anspruch 1, die ferner einen rauscharmen Verstärker (38 ), der mit dem Antennenelement (32 ) gekoppelt ist, aufweist. - Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antenne (
16 ) nach Anspruch 1, die ferner einen GNSS-Empfänger (45 ) zum Empfangen der Signale von dem Antennenelement (32 ) aufweist. - Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antenne (
16 ) nach Anspruch 1, die ferner einen Kippsensor (46 ) aufweist. - Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antenne (
16 ) nach Anspruch 1, die ferner einen Bewegungsrichtungssensor (46 ) aufweist. - Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antenne (
16 ) nach Anspruch 1, die ferner ein Gehäuse (47 ), das das Antennenelement (32 ) und den mindestens einen optischen Sensor (44 ) trägt, aufweist. - Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antenne (
16 ) nach Anspruch 1, die ferner einen Träger (19 ;36 ), der das Antennenelement (32 ) trägt, aufweist, und wobei der mindestens eine optische Sensor (44 ;60 ) an dem Träger (19 ;36 ) unter dem Antennenelement (32 ) angebracht ist. - Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antenne (
16 ) nach Anspruch 1, die drei optische Sensoren (44 ;60 ) aufweist. - Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antenne (
16 ) nach Anspruch 1, die ferner eine optische Faser (50 ), die einen nichtmetallischen faseroptischen Aufnehmer (48 ) mit dem optischen Sensor (44 ) koppelt, aufweist. - Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antenne (
16 ) nach Anspruch 1, die ferner ein Filter (38 ), um die Empfindlichkeit des optischen Sensors (44 ;60 ) gegenüber Energie der fächerförmigen Strahlen (23 ,23' ) zu verbessern, aufweist. - Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antenne (
16 ) nach Anspruch 1, die ferner eine optische Faser (50 ), die einen nichtmetallischen faseroptischen Aufnehmer (48 ) mit dem optischen Sensor (44 ) koppelt, aufweist, und bei der der optische Aufnehmer (48 ) eine kreissymmetrische, hyperbolische, verspiegelte Oberfläche (54 ) aufweist. - Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antenne (
16 ) nach Anspruch 1, die ferner eine optische Faser (50 ), die einen nichtmetallischen faseroptischen Aufnehmer (48 ) mit dem optischen Sensor (44 ) koppelt, aufweist, und bei der der optische Aufnehmer (48 ) ein totalreflektierendes Prisma (56 ) aufweist. - Positionsverfolgungs- und Steuersystem (
10 ) zum Bestimmen und Liefern einer verbesserten Positionsschätzung unter Verwendung von Signalen (21 ) von einem Globalnavigationssatellitensystem (GNSS), mit: einem Drehlasersystem, das angepasst ist, um zwei oder mehr fächerförmige Laserstrahlen (23 ,23' ), die sich um eine allgemein vertikale Achse drehen, zu emittieren, wobei die Strahlen (23 ,23' ) in anderen Ebenen als einer horizontalen Ebene (24 ) ausgerichtet sind und sich die Neigungswinkel (α, β) der zwei Strahlen voneinander unterscheiden; einer Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antenne (16 ) mit einem Antennenelement (32 ) mit einem Nennphasenmittelpunkt (x), der entlang einer ersten Achse (Z) ausgerichtet ist, wobei das Antennenelement (32 ) angepasst ist, um die Signale (21 ) von dem Globalnavigationssatellitensystem (GNSS) zu empfangen und eine erste Positionsschätzung zu liefern, und mit mindestens einem optischen Sensor (44 ;60 ), der in einer vorbestimmten und festen räumlichen Trennung (Zo) von dem Nennphasenmittelpunkt (x) vorgesehen ist, wobei der mindestens eine optische Sensor (44 ;60 ) konfiguriert ist, um Daten zu liefern, die mit der Erfassung der fächerförmigen Laserstrahlen (23 ,23' ) korreliert sind; und einer Verarbeitungseinheit (18 ), die konfiguriert ist, um die erste Positionsschätzung und die Daten zu verarbeiten, um die verbesserte Positionsschätzung zu liefern. - Positionsverfolgungs- und Steuersystem (
10 ) nach Anspruch 13, bei dem die Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antenne (16 ) ferner einen rauscharmen Verstärker (38 ), der mit dem Antennenelement (32 ) gekoppelt ist, zum Verarbeiten der empfangenen Signale (21 ) aufweist. - Positionsverfolgungs- und Steuersystem (
10 ) nach Anspruch 13, bei dem die Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antenne (16 ) ferner einen Prozessor (18 ), der mit dem mindestens einen optischen Sensor (44 ) gekoppelt ist, zum Verarbeiten von Ausgangssignalen von dem optischen Sensor (44 ;66 ), die ansprechend auf eine Beleuchtung durch die fächerförmigen Strahlen (23 ,23' ) erzeugt werden, aufweist. - Positionsverfolgungs- und Steuersystem (
10 ) nach Anspruch 13, bei dem die Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antenne (16 ) ferner einen Kippsensor (46 ) aufweist. - Positionsverfolgungs- und Steuersystem (
10 ) nach Anspruch 13, bei dem die Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antenne (16 ) ferner einen Bewegungsrichtungssensor (46 ) aufweist. - Positionsverfolgungs- und Steuersystem (
10 ) nach Anspruch 13, bei dem sich der mindestens eine optische Sensor (44 ;60 ) unter dem Antennenelement (32 ) befindet. - Positionsverfolgungs- und Steuersystem (
10 ) nach Anspruch 13, bei dem die Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antenne (16 ) ferner einen Träger (19 ;36 ), der das Antennenelement (32 ) trägt, aufweist, und bei dem der mindestens eine optische Sensor (44 ;60 ) an dem Träger (19 ;36 ) unter dem Antennenelement (32 ) angebracht ist. - Positionsverfolgungs- und Steuersystem (
10 ) nach Anspruch 13, bei dem die Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antenne (16 ) ferner drei optische Sensoren (44 ;60 ) aufweist. - Positionsverfolgungs- und Steuersystem (
10 ) nach Anspruch 13, bei dem die Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antenne (16 ) ferner eine optische Faser (50 ), die einen nichtmetallischen faseroptischen Aufnehmer (48 ) mit dem optischen Sensor (44 ) koppelt, aufweist. - Positionsverfolgungs- und Steuersystem (
10 ) nach Anspruch 13, bei dem die Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antenne (16 ) ferner ein Filter (38 ), um die Empfindlichkeit des optischen Sensors (44 ) gegenüber Energie der fächerförmigen Strahlen (23 ,23' ) zu verbessern, aufweist. - Positionsverfolgungs- und Steuersystem (
10 ) nach Anspruch 13, bei dem die Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antenne (16 ) ferner eine optische Faser (50 ), die einen nichtmetallischen faseroptischen Aufnehmer (48 ) mit dem optischen Sensor (44 ) koppelt, aufweist, und bei dem der optische Aufnehmer (48 ) eine kreissymmetrische, hyperbolische, verspiegelte Oberfläche (54 ) aufweist. - Positionsverfolgungs- und Steuersystem (
10 ) nach Anspruch 13, bei dem die Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antenne (16 ) ferner eine optische Faser (50 ), die einen nichtmetallischen faseroptischen Aufnehmer (48 ) mit dem optischen Sensor (44 ) koppelt, aufweist, und bei dem der optische Aufnehmer (48 ) ein totalreflektierendes Prisma (56 ) aufweist. - Positionsverfolgungs- und Steuersystem (
10 ) nach Anspruch 13, bei dem die Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antenne (16 ) und die Verarbeitungseinheit (18 ) einer Maschine (14 ) eine Führung und Steuerung liefern. - Positionsverfolgungs- und Steuersystem (
10 ) nach Anspruch 13, das ferner einen Mast, der an einer Maschine (14 ) anbringbar ist, aufweist, wobei die Kombinati ons-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antenne (16 ) durch den Mast getragen ist und die Verarbeitungseinheit (18 ) der Maschine (14 ) eine Führung und Steuerung liefert. - Durch Menschen tragbares integriertes System zum Bestimmen einer dreidimensionalen Position (DP1, DP2) eines interessierenden Objekts (
15 ,19 ) durch Erfassen von mindestens zwei fächerförmigen Strahlen (23 ,23' ), die in sich unterscheidenden Winkeln (α, β) ausgerichtet sind und sich um eine gemeinsame Achse drehen, und durch Erfassen von Signalen (21 ) von einem Globalnavigationssatellitensystem, mit: einer Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antenne (16 ) mit einem Antennenelement (32 ) mit einem Nennphasenmittelpunkt (x), der entlang einer ersten Achse (Z) ausgerichtet ist, wobei das Antennenelement (32 ) angepasst ist, um Signale (21 ) von einem Globalnavigationssatellitensystem zu empfangen, und mit mindestens einem optischen Sensor (44 ;60 ), der ebenfalls entlang der ersten Achse in einem vorbestimmten Abstand (Z0) von dem Antennenelement (32 ) ausgerichtet ist, wobei der optische Sensor (44 ;60 ) angepasst ist, um auf die fächerförmigen Laserstrahlen (23 ,23' ) anzusprechen; einem Träger (19 ;36 ) zum Tragen der Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antenne (16 ); und einer Verarbeitungseinheit (18 ), die angepasst ist, um Informationen, die durch die Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antenne (16 ) geliefert werden, zu verwenden, um die dreidimensionale Position des interessierenden Objekts zu bestimmen. - Durch Menschen tragbares integriertes System nach Anspruch 27, bei dem die Verarbeitungseinheit (
18 ) angepasst ist, um Fähigkeiten eines Vermessungsdatensammlers vorzusehen. - Durch Menschen tragbares integriertes System nach Anspruch 27, bei dem die Verarbeitungseinheit (
18 ) angepasst ist, um mit einem Vermessungsdatensammler schnittstellenmäßig verbunden zu sein. - Durch Menschen tragbares integriertes System nach Anspruch 27, das ferner einen rauscharmen Verstärker (
38 ), der mit dem Antennenelement (32 ) gekoppelt ist, zum Verarbeiten von empfangenen Signalen aufweist. - Durch Menschen tragbares integriertes System nach Anspruch 27, das ferner einen Prozessor, der mit mindestens einem optischen Sensor (
44 ;60 ) gekoppelt ist, zum Verarbeiten von Ausgangssignalen von dem optischen Sensor (44 ;60 ), die ansprechend auf eine Beleuchtung durch die fächerförmigen Strahlen (23 ,23' ) erzeugt werden, aufweist. - Durch Menschen tragbares integriertes System nach Anspruch 27, das ferner einen Kippsensor (
46 ), der der Kombination-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antenne (16 ) zugeordnet ist, aufweist. - Durch Menschen tragbares integriertes System nach Anspruch 27, das ferner einen Bewegungsrichtungssensor (
46 ), der der Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatelliten-Antenne (16 ) zugeordnet ist, aufweist. - Durch Menschen tragbares integriertes System nach Anspruch 27, bei dem sich der mindestens eine optische Sensor (
44 ;60 ) unter dem Antennenelement (32 ) befindet. - Durch Menschen tragbares integriertes System nach Anspruch 27, bei dem der mindestens eine optische Sensor (
44 ;60 ) an dem Träger (19 ;36 ) unter dem Antennenelement (32 ) angebracht ist. - Durch Menschen tragbares integriertes System nach Anspruch 27, das ferner drei optische Sensoren (
44 ;60 ) aufweist. - Durch Menschen tragbares integriertes System nach Anspruch 27, das ferner eine optische Faser (
50 ), die einen nichtmetallischen faseroptischen Aufnehmer (48 ) mit dem optischen Sensor (44 ) koppelt, aufweist. - Durch Menschen tragbares integriertes System nach Anspruch 27, das ferner ein Filter (
38 ), um die Empfindlichkeit des optischen Sensors (44 ) gegenüber Energie der fächerförmigen Strahlen (23 ,23' ) zu verbessern, aufweist. - Durch Menschen tragbares integriertes System nach Anspruch 27, das ferner eine optische Faser (
50 ), die einen nichtmetallischen faseroptischen Aufnehmer (48 ) mit dem optischen Sensor (44 ) koppelt, aufweist, und bei dem der optische Aufnehmer (48 ) eine kreissymmetrische, hyperbolische, verspiegelte Oberfläche (54 ) aufweist. - Durch Menschen tragbares integriertes System nach Anspruch 27, das ferner eine optische Faser (
50 ), die einen nichtmetallischen faseroptischen Aufnehmer (48 ) mit dem optischen Sensor (44 ) koppelt, aufweist, und bei dem der optische Aufnehmer (48 ) ein totalreflektierendes Prisma (56 ) aufweist. - Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatellitensystem-(GNSS-) Empfänger (
45 ), der konfiguriert ist, um eine verbesserte Positionsschätzung basierend auf fächerförmigen Strahlen (23 ,23' ) von einem Laserstrahlsystem und Signalen (21 ) von Globalnavigationssatelliten zu liefern, mit: einem Antennenelement (32 ) mit einem Nennphasenmittelpunkt (x) und angepasst, um die Signale zu dem GNSS-Empfänger (45 ) zu liefern, zum Ableiten einer Globalkoordinatenpositionsschätzung des Antennenphasenmittelpunkts (x); und mindestens einem optischen Sensor (44 ) mit einer vorbestimmten und festen räumlichen Trennung (Z0) von dem Antennenphasenmittelpunkt (x), wobei der mindestens eine optische Sensor (44 ) angepasst ist, um ein Signal basierend auf einem Empfang der fächerförmigen Strahlen (23 ,23' ) zu erzeugen, wobei das Signal mit der Globalkoordinatenpositionsschätzung verarbeitet wird, um die verbesserte Positionsschätzung abzuleiten. - Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatellitensystem-(GNSS-) Empfänger (
45 ) nach Anspruch 41, bei dem sich der mindestens eine optische Sensor (44 ) unter dem Antennenphasenmittelpunkt (x) befindet. - Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatellitensystem-(GNSS-) Empfänger (
45 ) nach Anspruch 41, bei dem sich der mindestens eine optische Sensor über dem Antennenphasenmittelpunkt befindet. - Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatellitensystem-(GNSS-) Empfänger (
45 ) nach Anspruch 41, bei dem sich der mindestens eine optische Sensor (44 ) in der Nähe entlang einer mit dem Antennenphasenmittelpunkt (x) gemeinsamen Achse (Z) befindet. - Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatellitensystem-(GNSS-) Empfänger (
45 ) nach Anspruch 41, der ferner ein Gehäuse (47 ) aufweist, und bei dem sich der mindestens eine optische Sensor (44 ) an einer Peripherie des Gehäuses (47 ) befindet. - Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatellitensystem-(GNSS-) Empfänger (
45 ) nach Anspruch 41, der ferner ein Gehäuse (47 ), das das Antennenelement (32 ) aufnimmt, aufweist, und bei dem sich der mindestens eine optische Sensor (44 ) an einer Peripherie des Gehäuses (47 ) befindet. - Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatellitensystem-(GNSS-) Empfänger (
45 ) nach Anspruch 41, der ferner eine Verarbeitungseinheit, die angepasst ist, um das Signal mit der Globalkoordinatenpositionsschätzung zu verarbeiten, um die verbesserte Positionsschätzung abzuleiten, aufweist. - Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatellitensystem-(GNSS-) Empfänger (
45 ) nach Anspruch 41, der ferner eine Verarbeitungseinheit, die an gepasst ist, um das Signal mit der Globalkoordinatenpositionsschätzung zu verarbeiten, um die verbesserte Positionsschätzung zu liefern, und ein Gehäuse (47 ), das die Verarbeitungseinheit aufnimmt, aufweist, und bei dem sich der mindestens eine optische Sensor (44 ) an einer Peripherie des Gehäuses (47 ) befindet. - Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatellitensystem-(GNSS-) Empfänger (
45 ) nach Anspruch 41, der ferner eine Verarbeitungseinheit, die angepasst ist, um das Signal mit der Globalkoordinatenpositionsschätzung zu verarbeiten, um die verbesserte Positionsschätzung abzuleiten, und ein Gehäuse (47 ), das die Verarbeitungseinheit und das Antennenelement (32 ) aufnimmt, aufweist, und bei dem sich der mindestens eine optische Sensor (44 ) an einer Peripherie des Gehäuses (47 ) befindet. - Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatellitensystem-(GNSS-) Empfänger (
45 ) nach Anspruch 41, der ferner einen rauscharmen Verstärker (38 ), der mit einem Antennenelement (32 ) gekoppelt ist, zum Verarbeiten der Signale aufweist. - Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatellitensystem-(GNSS-) Empfänger (
45 ) nach Anspruch 41, der ferner einen Kippsensor (46 ) aufweist. - Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatellitensystem-(GNSS-) Empfänger (
45 ) nach Anspruch 41, der ferner einen Bewegungsrichtungssensor (46 ) aufweist. - Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatellitensystem-(GNSS-) Empfänger (
45 ) nach Anspruch 41, der ferner einen Träger (36 ), der das Antennenelement (32 ) trägt, aufweist, und bei dem der mindestens eine optische Sensor (44 ) an dem Träger (36 ) unter dem Antennenelement (32 ) angebracht ist. - Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatellitensystem-(GNSS-) Empfänger (
45 ) nach Anspruch 41, der ferner drei optische Sensoren (44 ) aufweist. - Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatellitensystem-(GNSS-) Empfänger (
45 ) nach Anspruch 41, der ferner eine optische Faser (50 ), die einen nichtmetallischen faseroptischen Aufnehmer (48 ) mit dem optischen Sensor (44 ) koppelt, aufweist. - Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatellitensystem-(GNSS-) Empfänger (
45 ) nach Anspruch 41, der ferner ein Filter (38 ), um die Empfindlichkeit des optischen Sensors (44 ) gegenüber einer Energie der fächerförmigen Strahlen (23 ,23' ) zu verbessern, aufweist. - Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatellitensystem-(GNSS-) Empfänger (
45 ) nach Anspruch 41, der ferner eine optische Faser (50 ), die einen nichtmetallischen faseroptischen Aufnehmer (48 ) mit dem optischen Sensor (44 ) koppelt, aufweist, und bei dem der optische Aufnehmer (48 ) eine kreissymmetrische, hyperbolische, verspiegelte Oberfläche (54 ) aufweist. - Kombinations-Laserdetektor- und Globalnavigationssatellitensystem-(GNSS-) Empfänger (
45 ) nach Anspruch 41, der ferner eine optische Faser (50 ), die einen nichtmetallischen faseroptischen Aufnehmer (48 ) mit dem optischen Sensor (44 ) koppelt, aufweist, und bei dem der optische Aufnehmer (48 ) ein totalreflektierendes Prisma (56 ) aufweist. - Verbessertes Positionsschätzsystem, mit: einem Globalnavigationssatellitensystem-(GNSS-) Empfänger (
45 ) mit einer Antenne (16 ) mit einem Phasenmittelpunkt (x), der konfiguriert ist, um ein erstes Datenelement (64 ), das sich auf die erste Positionsschätzung bezieht, zu liefern; mindestens einem optischen Sensor (44 ;60 ), der bei einer bekannten Position (Z0), die relativ zu dem Antennenphasenmittelpunkt (x) fest ist, vorgesehen ist, und einem zugeordneten Verarbeitungssystem, das konfiguriert ist, um ein zweites Datenelement (62 ), das der ersten Positionsschätzung zugeordnet ist, zu liefern; und einem Prozessor (18 ), der konfiguriert ist, um das erste Datenelement (64 ) und das zweite Datenelement (62 ) zu verarbeiten, um eine zweite Positionsschätzung zu liefern. - Verbessertes Positionsschätzsystem nach Anspruch 59, bei dem sich der mindestens eine optische Sensor (
44 ;60 ) unter dem Antennenphasenmittelpunkt (x) befindet. - Verbessertes Positionsschätzsystem nach Anspruch 59, bei dem sich der mindestens eine optische Sensor über dem Antennenphasenmittelpunkt befindet.
- Verbessertes Positionsschätzsystem nach Anspruch 59, bei dem sich der mindestens eine optische Sensor (
44 ;60 ) in der Nähe entlang einer mit dem Antennenphasenmittelpunkt (x) gemeinsamen Achse (Z) befindet. - Verbessertes Positionsschätzsystem nach Anspruch 59, das ferner ein Gehäuse (
47 ) aufweist, und bei dem sich der mindestens eine optische Sensor (44 ) an einer Peripherie des Gehäuses (47 ) befindet. - Verbessertes Positionsschätzsystem nach Anspruch 59, das ferner ein Gehäuse (
47 ), das das Antennenelement (32 ) aufnimmt, aufweist, und bei dem sich der mindestens eine optische Sensor (44 ) an einer Peripherie des Gehäuses (47 ) befindet. - Verbessertes Positionsschätzsystem nach Anspruch 59, das ferner einen rauscharmen Verstärker (
38 ), der mit dem Antennenelement (32 ) gekoppelt ist, zum Verarbeiten der Signale aufweist. - Verbessertes Positionsschätzsystem nach Anspruch 59, das ferner einen Kipp- und/oder Bewegungsrichtungssensor (
46 ), der ein drittes Signal (66 ) zu dem Prozessor (18 ) zum Einschließen bei dem Berechnen der zweiten Positionsschätzung liefert, aufweist.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010060654A1 (de) * | 2010-11-18 | 2012-05-24 | Status Pro Maschinenmesstechnik Gmbh | Verfahren zum Vermessen einer Oberfläche eines Bauteiles oder Bauwerkes |
US8526014B2 (en) | 2008-06-19 | 2013-09-03 | Trimble Navigation Limited | Positioning device and method for detecting a laser beam |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9002565B2 (en) | 2003-03-20 | 2015-04-07 | Agjunction Llc | GNSS and optical guidance and machine control |
US8705022B2 (en) * | 2004-07-13 | 2014-04-22 | Trimble Navigation Limited | Navigation system using both GPS and laser reference |
GB0426319D0 (en) * | 2004-12-01 | 2005-01-05 | Finglas Technologies Ltd | Remote control of antenna line device |
WO2006099059A2 (en) * | 2005-03-10 | 2006-09-21 | Witten Technologies, Inc. | Method for correcting a 3d location measured by a tracking system assuming a vertical offset |
US7617061B2 (en) * | 2006-11-03 | 2009-11-10 | Topcon Positioning Systems, Inc. | Method and apparatus for accurately determining height coordinates in a satellite/laser positioning system |
US20090024325A1 (en) * | 2007-07-19 | 2009-01-22 | Scherzinger Bruno M | AINS enhanced survey instrument |
US8145391B2 (en) * | 2007-09-12 | 2012-03-27 | Topcon Positioning Systems, Inc. | Automatic blade control system with integrated global navigation satellite system and inertial sensors |
US8169379B2 (en) * | 2009-02-13 | 2012-05-01 | Javad Gnss, Inc. | Portable multiband antenna |
JP5280258B2 (ja) * | 2009-03-16 | 2013-09-04 | 株式会社トプコン | 測量システム |
US9250328B2 (en) * | 2009-09-30 | 2016-02-02 | Javad Gnss, Inc. | Graphics-aided remote position measurement with handheld geodesic device |
JP5456549B2 (ja) | 2010-04-15 | 2014-04-02 | 株式会社トプコン | 測量システム及び測量システムに於けるレーザ基準面平滑化方法 |
US9671094B2 (en) | 2010-07-22 | 2017-06-06 | Renishaw Plc | Laser scanning apparatus and method of use |
US8125376B1 (en) | 2010-08-30 | 2012-02-28 | Javad Gnss, Inc. | Handheld global positioning system device |
EP2458405A1 (de) * | 2010-11-24 | 2012-05-30 | Javad GNSS, Inc. | Grafikunterstützte Fernpositionsmessung mit einer tragbaren geodätischen Vorrichtung |
US8472015B1 (en) | 2010-12-07 | 2013-06-25 | Trimble Navigation Ltd | Fan beam resection using direct linear transform and singular value decomposition |
US9228835B2 (en) | 2011-09-26 | 2016-01-05 | Ja Vad Gnss, Inc. | Visual stakeout |
US8781685B2 (en) | 2012-07-17 | 2014-07-15 | Agjunction Llc | System and method for integrating automatic electrical steering with GNSS guidance |
CN103931290A (zh) * | 2013-04-19 | 2014-07-23 | 常州华达科捷光电仪器有限公司 | 一种激光平地机及其控制系统 |
CN104515498B (zh) * | 2014-09-26 | 2017-06-30 | 华通信安(北京)科技发展有限公司 | 激光测量系统 |
EP3218736B1 (de) | 2014-11-10 | 2023-06-07 | Valve Corporation | Positionsverfolgungssysteme und -verfahren |
CN104459744A (zh) * | 2014-12-15 | 2015-03-25 | 湖南航天电子科技有限公司 | 一种虚拟稳定基线卫星定向方法及装置 |
US9752300B2 (en) * | 2015-04-28 | 2017-09-05 | Caterpillar Inc. | System and method for positioning implement of machine |
EP3106899B1 (de) * | 2015-06-16 | 2019-09-18 | Leica Geosystems AG | Referenziertes fahrzeugsteuersystem |
CN104964654A (zh) * | 2015-07-02 | 2015-10-07 | 中水银星科技(北京)有限公司 | 基于北斗卫星和移动通信的测斜仪及测斜系统 |
CN106802672B (zh) * | 2017-01-13 | 2019-11-05 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种基于旋转双棱镜的实时闭环跟踪方法 |
JP2019167720A (ja) * | 2018-03-22 | 2019-10-03 | 株式会社フジタ | 建設機械の自動制御システム |
JP7386592B2 (ja) * | 2018-03-22 | 2023-11-27 | 株式会社フジタ | 建設機械の操作補助システム |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5100229A (en) * | 1990-08-17 | 1992-03-31 | Spatial Positioning Systems, Inc. | Spatial positioning system |
US5268695A (en) * | 1992-10-06 | 1993-12-07 | Trimble Navigation Limited | Differential phase measurement through antenna multiplexing |
US5600436A (en) * | 1994-01-05 | 1997-02-04 | Caterpillar Inc. | Apparatus and system for determining terrestrial position |
US5935194A (en) * | 1994-02-18 | 1999-08-10 | Trimble Navigation Limited | Method for using external constraints to improve the speed and reliability of phase ambiguity resolution in real-time kinematic initialization |
US5652592A (en) * | 1995-06-06 | 1997-07-29 | Sanconix, Inc | Radio location with enhanced Z-axis determination |
SE509530C2 (sv) * | 1997-04-01 | 1999-02-08 | Spectra Precision Ab | Lantmäteriförfarande och lantmäterianordning innefattande en radionavigationsenhet |
US6433866B1 (en) * | 1998-05-22 | 2002-08-13 | Trimble Navigation, Ltd | High precision GPS/RTK and laser machine control |
JP4090119B2 (ja) * | 1998-06-17 | 2008-05-28 | 株式会社トプコン | 回転レーザ装置 |
US6112145A (en) * | 1999-01-26 | 2000-08-29 | Spectra Precision, Inc. | Method and apparatus for controlling the spatial orientation of the blade on an earthmoving machine |
US6596976B2 (en) * | 1999-12-07 | 2003-07-22 | American Gnc Corporation | Method and system for pointing and stabilizing a device |
US6463366B2 (en) * | 2000-03-10 | 2002-10-08 | Schafer Corp | Attitude determination and alignment using electro-optical sensors and global navigation satellites |
US6480152B2 (en) * | 2000-07-20 | 2002-11-12 | American Gnc Corporation | Integrated GPS/IMU method and microsystem thereof |
JP4601798B2 (ja) * | 2000-10-06 | 2010-12-22 | 株式会社トプコン | 位置測定設定システム |
JP4356050B2 (ja) * | 2000-12-28 | 2009-11-04 | 株式会社トプコン | 測量装置と電子的記憶媒体 |
US6710319B2 (en) * | 2001-03-08 | 2004-03-23 | Kabushiki Kaisha Topcon | System for radiating a reference laser beam and utilizing GPS units for installing an article |
US6655465B2 (en) | 2001-03-16 | 2003-12-02 | David S. Carlson | Blade control apparatuses and methods for an earth-moving machine |
US6473167B1 (en) * | 2001-06-14 | 2002-10-29 | Ascension Technology Corporation | Position and orientation determination using stationary fan beam sources and rotating mirrors to sweep fan beams |
ITBO20010388A1 (it) * | 2001-06-19 | 2002-12-19 | New Holland Italia Spa | Dispositivo di attacco di attrezzi agricoli ad un trattore |
WO2003000997A1 (fr) * | 2001-06-20 | 2003-01-03 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Systeme de telecommande et systeme de telereglage d'engins de construction |
US6853909B2 (en) * | 2001-12-03 | 2005-02-08 | Applanix Corporation, Inc | Walking stick navigator for position determination |
JP3816806B2 (ja) * | 2002-01-21 | 2006-08-30 | 株式会社トプコン | 建設機械制御システム |
JP2004212058A (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-29 | Topcon Corp | 作業位置測定装置 |
US6704619B1 (en) * | 2003-05-24 | 2004-03-09 | American Gnc Corporation | Method and system for universal guidance and control of automated machines |
JP4279111B2 (ja) | 2003-10-14 | 2009-06-17 | 株式会社トプコン | 測定方法及び測定システム |
US7268727B2 (en) * | 2004-04-30 | 2007-09-11 | Paul Yalden Montgomery | Method and apparatus for improved position, velocity, orientation or angular rate sensor |
US20060012777A1 (en) * | 2004-07-13 | 2006-01-19 | Talbot Nicholas C | Combination laser system and global navigation satellite system |
-
2004
- 2004-07-23 US US10/898,156 patent/US7764365B2/en active Active
-
2005
- 2005-04-11 DE DE112005001760.5T patent/DE112005001760B4/de active Active
- 2005-04-11 CN CN2005800306675A patent/CN101019002B/zh active Active
- 2005-04-11 WO PCT/US2005/012139 patent/WO2006022879A1/en active Application Filing
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8526014B2 (en) | 2008-06-19 | 2013-09-03 | Trimble Navigation Limited | Positioning device and method for detecting a laser beam |
US8743376B2 (en) | 2008-06-19 | 2014-06-03 | Trimble Navigation Limited | Surveying instrument and method for detecting a laser beam |
DE102010060654A1 (de) * | 2010-11-18 | 2012-05-24 | Status Pro Maschinenmesstechnik Gmbh | Verfahren zum Vermessen einer Oberfläche eines Bauteiles oder Bauwerkes |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US7764365B2 (en) | 2010-07-27 |
CN101019002A (zh) | 2007-08-15 |
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WO2006022879A1 (en) | 2006-03-02 |
CN101019002B (zh) | 2011-02-09 |
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CH681568A5 (de) | ||
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