[发明专利]定位导航及轨迹绘图仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种定位导航及轨迹绘图仪。

背景技术

我国许多地下矿山，巷道众多，要得到这些复杂巷道的分布图，目前主要有两种方式：一是采用专业全站仪进行实地测量绘制，其优点是测量精度高，缺点是价格昂贵，需要专业人员才能使用，并且只能在可视范围内进行测量，矿井巷道往往纵横交错，也有很多拐弯，要想绘制完整的矿井巷道分布图，测绘工作量很大，也不适合随时测量，通过全站仪测量收集的数据还需输入计算机，用专业软件绘制成CAD图，这种图也不适合下井人员随身携带作为定位导航用；另外一种是采用地面卫星导航仪，其原理是利用多个导航卫星发射的无线信号数据进行计算定位，但只能在可接收卫星信号的空旷地面才能使用，不能在矿井巷道内使用。

发明内容  

针对上述现有技术中的不足之处，本发明提供一种不仅可以用在地面导航，也可以用在矿井下没有卫星信号情况下的定位导航及轨迹绘图仪。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种定位导航及轨迹绘图仪，包括外壳及设置在外壳表面的人机界面，还包括设置在外壳内的CPU主板及与之连接的加速度计、陀螺仪、气压高度计、电子罗盘、卫星信号接收模块、无线收发模块及供气体传感器与设备识别模块接入的传感模块接口。

作为优选，所述人机界面为大尺寸触摸屏。

作为优选，还包括气体传感器与设备识别模块，它们均与CPU主板连接。

通过以上技术方案可以看出，本发明结构简单、价格较低，不仅可用于地面定位导航及轨迹绘制、也可用于无卫星信号的矿井、地下管网等场所定位导航轨迹绘制等，可实时判断矿井开采是否越界，为矿业资源监管部门提供了一种及时有效的越界监测工具，可绘制矿井毒害气体分布图、矿井设备分布图，小巧轻便、随身携带、使用方便，对使用者不需具备专业技术知识，适合大批量推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构框图；

图2是本发明中基准站的设置示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例及附图来进一步详细说明本发明。

一种如图1所示的定位导航及轨迹绘图仪，包括外壳1及设置在外壳1表面的人机界面2，还包括设置在外壳1内的CPU主板3及与之连接的加速度计4、陀螺仪5、气压高度计6、电子罗盘7、卫星信号接收模块8、无线收发模块9及供气体传感器与设备识别模块接入的传感模块接口10，通过加速度计4、陀螺仪5等完成该定位导航及轨迹绘图仪姿态变化情况，气压高度计6可以计算出海拔高度变化量，电子罗盘7可以检测出相对地磁场方向偏移情况，CPU主板3对这几种参数综合计算，相互补偿可以较精确地计算出相对于基准点的位移变化，并绘制主机运动轨迹。         

该定位导航及轨迹绘图仪启动后首先主动接收卫星定位信号，如果有卫星定位信号，则以卫星定位数据为基准进行机身定位，如果没有卫星定位信号，则以人为设置的基准位置作为起始位置如图2所示，基准位置可以是设置在矿井的已知坐标的无线基准站、已知坐标的基准点、人为确定的基准起始点、或定位卫星的位置信息等，输入主机的基准信息可以是由主机自动接收无线信号或由人工输入基准坐标，之后随时间推移主机实时计算机身相对于基准点的位置变化量，以确定自己的位置点，本发明结构简单、价格较低，不仅可用于地面定位导航及轨迹绘制、也可用于无卫星信号的矿井、地下管网等场所定位导航轨迹绘制等，可实时判断矿井开采是否越界，为矿业资源监管部门提供了一种及时有效的越界监测工具，可绘制矿井毒害气体分布图、矿井设备分布图，小巧轻便、随身携带、使用方便，对使用者不需具备专业技术知识，适合大批量推广。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。