1.發(fā)明領(lǐng)域。本發(fā)明總體上涉及可釋放安裝系統(tǒng)，并且更具體地涉及高可靠性、高精度可釋放安裝系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及用于車輛車頂?shù)目舍尫虐惭b系統(tǒng)，并且更具體地涉及用于車輛車頂?shù)母呖煽啃?、高精度可釋放安裝系統(tǒng)。2.相關(guān)技術(shù)的描述。存在許多需要精確定位車輛并需要在給定時(shí)間點(diǎn)和/或在移動(dòng)勘測(cè)期間精確知道車輛位置的情況的示例。一種用于實(shí)現(xiàn)這種精度的公知技術(shù)是經(jīng)由衛(wèi)星導(dǎo)航。衛(wèi)星導(dǎo)航是提供具有全球覆蓋的自主地理空間定位的衛(wèi)星系統(tǒng)。小型電子接收機(jī)使用從衛(wèi)星發(fā)送的時(shí)間信號(hào)來確定位置(經(jīng)度、緯度和高度/海拔)。全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(“gnss”)是用于提供具有全球覆蓋的自主地理空間定位的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)通稱。雖然衛(wèi)星導(dǎo)航是高度精確的并且不依賴于天氣，但是它具有一些缺點(diǎn)。衛(wèi)星導(dǎo)航的信號(hào)可能被屏蔽，并且定位精度在各種情況下受到不利影響和/或失效，例如在隧道和森林茂密的道路中。另外，衛(wèi)星導(dǎo)航的輸出頻率是有限的，這可能影響在某些環(huán)境中所需的速度和強(qiáng)移動(dòng)性。克服這些缺點(diǎn)的一種方法是將慣性導(dǎo)航和衛(wèi)星導(dǎo)航相結(jié)合。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(“ins”)是一種不依賴外部信息的自主導(dǎo)航系統(tǒng)，屬于航位推算導(dǎo)航模式，即根據(jù)連續(xù)測(cè)量的運(yùn)動(dòng)體航向角和速度，從已知點(diǎn)的位置推算下一點(diǎn)的位置，從而連續(xù)測(cè)量運(yùn)動(dòng)體的當(dāng)前位置。然而，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)存在一些缺點(diǎn)，其中之一就是導(dǎo)航信息是通過積分產(chǎn)生的，因此定位誤差隨著時(shí)間而增加，并且長(zhǎng)期精度較差。gns/ins組合導(dǎo)航算法使用組合導(dǎo)航算法將慣性導(dǎo)航單元信息與衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信息進(jìn)行融合，以補(bǔ)償慣性元件誤差并且修正載體位置、速度和姿態(tài)信號(hào)，從而形成高精度、結(jié)構(gòu)緊湊、成本低的組合導(dǎo)航系統(tǒng)。應(yīng)用gnss/ins組合導(dǎo)航系統(tǒng)的一個(gè)示例是在進(jìn)行移動(dòng)勘測(cè)時(shí)，例如以高精度檢測(cè)來自遠(yuǎn)距離源的天然氣排放和/或泄漏的位置的移動(dòng)勘測(cè)。在這種情況下，還希望將風(fēng)速計(jì)放置在安裝于車輛車頂?shù)奈U上。桅桿可以在車頂上方豎直延伸三英尺或更多。對(duì)于定位在車輛車頂上方這種高度處的風(fēng)速計(jì)有明顯的損壞可能和/或?qū)τ谲囕v有明顯的損壞可能。例如，當(dāng)車輛運(yùn)動(dòng)時(shí)，高桅桿上的風(fēng)速計(jì)易于撞擊低位物體，包括樹枝、車庫間隙、駛過間隙等。在這種情況下，風(fēng)速計(jì)可能被損壞，桅桿可能斷裂并導(dǎo)致車輛損壞，并且存在潛在的傷害風(fēng)險(xiǎn)。希望有一種系統(tǒng)和方法，其將風(fēng)速計(jì)、gnss/ins和其它傳感器結(jié)合在單個(gè)系統(tǒng)中，以安裝在車輛車頂上。還希望具有一種系統(tǒng)和方法，其在移動(dòng)車輛的頂部上結(jié)合傳感器，并確保gnss/ins的杠桿臂配置的精度的一致性，同時(shí)還確保亞米級(jí)位置精度。還期望的是，在障礙物撞擊移動(dòng)的車輛和/或風(fēng)速計(jì)桅桿的情況下，該系統(tǒng)和方法最小化對(duì)高的風(fēng)速計(jì)桅桿和車輛的損壞。

背景技術(shù)：

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明解決了部署成本效益的安裝設(shè)備的問題，在需要精確檢測(cè)與精確位置有關(guān)的各種因素的地理定位設(shè)備的移動(dòng)勘測(cè)期間，保護(hù)敏感設(shè)備免受損壞。

2、本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一個(gè)方面包括解決gnss/ins系統(tǒng)在車輛上的重要配置和安裝步驟，同時(shí)確保精度并在安裝期間容易地實(shí)現(xiàn)。

3、優(yōu)選實(shí)施例的一個(gè)方面是開發(fā)一種具有半永久底板的車頂臺(tái)部，通過將底板的一個(gè)邊緣與車輛縱向軸線對(duì)準(zhǔn)，該底板可以固定在車輛車頂上的特定點(diǎn)處。車頂臺(tái)部確保gnss/ins接收器的位置與gnss天線和車輛旋轉(zhuǎn)軸線(通常是車輛后橋的中心)相距固定距離。車頂臺(tái)部固定到車輛，使得gnss/ins系統(tǒng)相對(duì)于gnss天線的3軸偏移是固定的，而ins系統(tǒng)(嵌入gnss/ins接收器中的慣性測(cè)量單元imu)相對(duì)于車輛的旋轉(zhuǎn)軸線中心的3軸偏移是固定的。

4、本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的一個(gè)方面包括用于使gnss天線和風(fēng)速計(jì)在一起的殼體，并且將gnss天線安裝在風(fēng)速計(jì)的頂部上，使得gnss天線在x、y和z方向上與gnss/ins接收器相距固定距離。優(yōu)選地，天線是最高的物體，使得其接收良好的gnss信號(hào)，并且處于固定距離以允許精確的計(jì)算。在優(yōu)選實(shí)施例中，gnss/ins接收器具有微處理器/控制器，其使用衛(wèi)星信號(hào)執(zhí)行計(jì)算并提供數(shù)據(jù)到平板電腦或智能電話的連接。gnss天線捕獲來自衛(wèi)星的無線電信號(hào)，并且優(yōu)選地在將它們傳遞到gnss/ins接收器之前對(duì)它們進(jìn)行放大。

5、本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的另一方面是整個(gè)車頂臺(tái)部安裝在半永久性安裝件上，該半永久性安裝件利用磁性輔助吸盤固定到車輛車頂。優(yōu)選地，多個(gè)磁體處于升高或“停駐(parked)”位置以用于半永久底板的初始安裝，使得磁體不干擾半永久底板在含鐵車頂上的定位。一旦半永久底板被適當(dāng)?shù)囟ㄎ徊⑶椅P被附接到車頂，則磁體被降低并且提供到車頂?shù)母郊痈浇?。在吸盤失效的情況下，磁體提供了與含鐵車頂?shù)母郊痈浇印?/p>

6、優(yōu)選地約40″高，但可以低或高10至20英寸的風(fēng)速計(jì)桅桿安裝在臺(tái)部上，使得風(fēng)速計(jì)桅桿可以在車輛的移動(dòng)方向上來回樞轉(zhuǎn)，以允許風(fēng)速計(jì)桅桿在意外撞擊障礙物(諸如樹枝)的情況下下落，從而防止對(duì)儀器和車輛的損壞。

7、優(yōu)選實(shí)施例的另一方面是，風(fēng)速計(jì)桅桿與磁體一起定位在臺(tái)部中，使得在物體撞擊風(fēng)速計(jì)和/或桅桿的情況下，桅桿可以樞轉(zhuǎn)并朝向車輛車頂下落，從而防止損壞。通過在軸線上的車頂臺(tái)部中的阻尼器和/或通過在底部處定位在車頂臺(tái)部中的排斥磁體來阻止或抑制下落。

技術(shù)特征：

1.一種用于半永久地附接到含鐵材料表面的可釋放安裝系統(tǒng)，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可釋放安裝系統(tǒng)，其中，每個(gè)磁性輔助吸盤安裝組件(100)還包括用于在所述吸盤(108)與所述含鐵材料表面之間抽真空的抽吸泵(112)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可釋放安裝系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)磁體(107)具有升高位置，在所述升高位置，所述至少一個(gè)磁體(107)在所述吸盤(108)被初始放置在所述含鐵材料表面上時(shí)遠(yuǎn)離所述含鐵材料表面。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可釋放安裝系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)磁體(107)具有降低位置，在所述降低位置，所述至少一個(gè)磁體(107)鄰近或接觸所述含鐵材料表面。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可釋放安裝系統(tǒng)，還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可釋放安裝系統(tǒng)，還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可釋放安裝系統(tǒng)，還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可釋放安裝系統(tǒng)，還包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可釋放安裝系統(tǒng)，其中，所述桅桿組件(80)還包括：

10.一種用于半永久地附接到表面的可釋放安裝系統(tǒng)，包括：

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的可釋放安裝系統(tǒng)，其中，所述上殼體組件(90)還包括漸縮殼體(94)，所述漸縮殼體(94)為安裝的風(fēng)速計(jì)(96)和天線(92)提供支撐和保護(hù)。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的可釋放安裝系統(tǒng)，還包括：

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的可釋放安裝系統(tǒng)，還包括：

14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的可釋放安裝系統(tǒng)，還包括：

15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的可釋放安裝系統(tǒng)，還包括：

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的可釋放安裝系統(tǒng)，其中，所述基座組件還包括：

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的可釋放安裝系統(tǒng)，其中，每個(gè)磁性輔助吸盤安裝組件(100)還包括用于在所述吸盤(108)與所述含鐵材料表面之間抽真空的抽吸泵(112)。

18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的可釋放安裝系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)磁體(107)具有升高位置，在所述升高位置，所述至少一個(gè)磁體(107)在所述吸盤(108)被初始放置在所述含鐵材料表面上時(shí)遠(yuǎn)離所述含鐵材料表面。

19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的可釋放安裝系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)磁體(107)具有降低位置，在所述降低位置，所述至少一個(gè)磁體(107)鄰近或接觸所述含鐵材料表面。

20.一種用于將安裝系統(tǒng)半永久地附接到車輛車頂?shù)暮F材料表面的方法，所述安裝系統(tǒng)包括具有多個(gè)磁性輔助吸盤組件的基座組件，所述方法包括以下步驟：

21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，還包括使所述基座組件定向并與所述車輛的縱向軸線對(duì)準(zhǔn)的步驟。

22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，還包括以下步驟：

23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，將所述桅桿組件偏壓在索引的豎立位置的步驟通過磁體完成。

技術(shù)總結(jié)
一種用于半永久地附接到含鐵材料表面的可釋放安裝系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)包括基座組件，基座組件具有連接到底板以用于半永久地附接到含鐵材料表面的多個(gè)磁性輔助吸盤(MASC)安裝組件。每個(gè)MASC安裝組件具有吸盤和至少一個(gè)磁體，該至少一個(gè)磁體提供基座組件到含鐵材料表面的附加固定。該系統(tǒng)可以包括車頂組件，該車頂組件包括外殼和偏壓在豎立位置的樞轉(zhuǎn)安裝的桅桿組件。

技術(shù)研發(fā)人員：維內(nèi)特·阿加沃爾,艾倫·肯尼思·斯特拉頓,凱文·本德勒,杰弗里·M·帕克,克里斯托弗·格雷滕科德,利奧·貝爾瓦爾,史蒂夫·錢西,董海寧,馬歇爾·布洛芬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：希思咨詢公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2