CN108132476B - 一种工程机械料斗定位系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工程机械料斗定位系统及方法，包括：工程机械车体位置及姿态测量系统、料斗位置及姿态测量系统和数据处理装置。针对工程机械作业环境的不同制定相应的料斗定位系统方案，满足不同作业任务时的定位需求。本发明使用超宽带定位系统定位料斗的位置，使用料斗姿态测量系统测量料斗的姿态，并对料斗的位置进行推算，使用数据处理装置将不同定位系统的定位数据转换到同一地理参考坐标系下进行融合处理，从而实现对工程机械料斗的精确定位，适用于不同类型不同作业环境的工程机械料斗定位，不需要进行复杂的解耦，与已有定位系统相比更为简单、效率更高，并且定位精度高，可靠性好。

Description

一种工程机械料斗定位系统及方法

技术领域

本发明涉及工程机械定位技术领域，特别是涉及一种工程机械料斗定位系统及方法。

背景技术

工程机械在矿山开采、工业生产以及工程建设等方面发挥着至关重要的作用。工程机械进行装卸作业时，通常缺少精确的定位装置，通过操作人员主观判断得到的料斗位置在大多数情况下已经无法满足作业精度要求。目前，使用GNSS(全球导航卫星系统)、雷达、视觉和惯性器件等实现精准定位的技术在部分工程机械上已经得到实际应用，但工程机械料斗的工作环境恶劣，而且存在大幅度的旋转平移运动，实现精确定位相对困难。

现有的一种工程机械料斗定位系统，采用倾角传感器、角度传感器和卫星定位系统等组合的方式，需要测量多个转动部位的角度，然后进行复杂的解耦。这种方法针对不同类型的工程机械需要单独计算解耦参数，普适性较差，测量时多个传感器的误差累加会导致定位精度不理想。

因此，需要开发一种工程机械料斗定位系统，采用无线定位和惯性器件组合的方式直接对料斗进行定位，为工程机械料斗的精确定位提供基础。

发明内容

本发明的目的是提供一种工程机械料斗定位系统及方法，以解决上述现有技术存在的问题，使料斗的位置和姿态得到准确测量，不需要进行复杂的解耦，适用不同类型不同作业环境的工程机械料斗定位，定位精度高，系统可靠性好。

工程机械的作业环境会随着作业任务的不同发生变化，多数传感器都无法满足在所有作业环境下的料斗定位需求。因此，需要根据作业环境的不同制定相应的料斗定位系统方案，并且具有一定的普适性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供了一种工程机械料斗定位系统，包括：车体位姿测量装置、料斗位姿测量装置和数据处理装置；

所述车体位姿测量装置包括：车体定位单元和车体姿态测量单元，所述车体定位单元用于定位工程机械车体在一定的地理参考坐标系下的空间位置，所述车体姿态测量单元用于测量车体的航向角、俯仰角和横滚角；

所述料斗位姿测量装置包括：超宽带定位单元和料斗姿态测量单元，所述超宽带定位单元包括定位基站和定位标签，通过随车体移动的定位基站定位料斗的位置，所述料斗姿态测量单元用于测量料斗的姿态角和推算料斗的位置；

所述数据处理装置采集所述车体位姿测量装置和所述料斗位姿测量装置的定位数据进行融合处理，输出工程机械车体及料斗的空间位置和姿态。

优选的，所述车体姿态测量装置和料斗姿态测量装置为惯性器件，输出无长时间漂移的姿态角及加速度信息。

优选的，所述数据处理装置还包括车载显示终端和数据通信模块，所述车载显示终端安装于驾驶室内，用于引导操作人员完成精准作业，所述数据通信模块用于发送定位数据和接收作业指令。

优选的，所述车体定位单元使用但不限于差分GNSS定位技术，获得车体在一定地理坐标系下的精确位置。

上述定位系统是通过以下定位方法来实现的：

选择某个地理参考坐标系作为整个定位系统的主坐标系，一般以作业区域内某个点为原点建立东北天坐标系作为主坐标系，此时惯性器件输出的姿态角信息的坐标轴与主坐标系的坐标轴重合。

使用安装在工程机械车体上的差分GNSS接收机测量工程机械车体在大地坐标系下的位置，经坐标系变换得到其在主坐标系下精确的三维位置。

工程机械车体姿态测量装置输出无长时间漂移的航向角、俯仰角和横滚角数据，实现对车体姿态的精确测量；车体姿态测量装置同时能够输出各轴向的加速度信息，结合工程机械在主坐标系下的初始位置、车体姿态角信息，可以对工程机械车体在主坐标系下的空间位置进行推算，保证在车体定位系统失效或定位误差增大时的情况下车体定位的准确性。

超宽带定位系统使用定位基站确定定位标签的位置，进而确定料斗相对于定位基站的位置；超宽带定位基站固定在车体上，随着车体的移动其在主坐标系下的空间位置也会发生变化，根据已经测得的车体的空间位置及姿态角信息，结合超宽带定位基站的安装位置，可以确定超宽带定位基站在主坐标系下的空间位置；将料斗相对于超宽带定位基站的位置通过坐标系转换可以得到其在主坐标系下的位置。

安装在料斗上的料斗姿态测量系统输出无长时间漂移的航向角、俯仰角和横滚角测量数据，实现对料斗姿态的精确测量；料斗姿态测量系统输出的加速度信息用于推算料斗的位置，通过对加速度数据进行积分，然后结合料斗的初始位置、输出的姿态角信息即可实现对料斗在主坐标系下的实时位置的准确推算。

超宽带定位系统得到的料斗位置的定位精度和数据更新率较低，且在某些情况下可能受遮挡导致定位误差增大，料斗姿态测量系统推算得到的料斗位置的数据更新率高、短期精度高，但定位误差会随时间累积，使用数据融合算法综合处理两种定位系统的数据，既能利用料斗姿态测量系统的结果减少超宽带定位系统受遮挡时的影响，又能利用超宽带定位系统的测距或解算信息抑制料斗姿态测量系统的累积误差，获得定位精度高、数据更新快的料斗位置信息。

数据处理装置采集各定位模块的数据，然后完成对数据的分析和融合处理，解算出工程机械车体和料斗的位姿信息，车载显示终端用于直观地显示工程机械车体和料斗当前的位姿信息，引导操作人员完成相应的作业任务，数据通信模块将定位信息传输到远程控制中心，同时接收新的作业指令，下达给操作人员。

本发明还提供了一种固定基站料斗定位系统，包括：超宽带定位系统、姿态测量系统和数据处理装置。

所述超宽带定位系统包括：定位基站、定位标签和无线通信模块，所述定位基站固定在作业现场某处，所述定位标签分别固定在工程机械的车体及料斗上，通过固定在地面的超宽带定位基站确定工程机械车体及料斗的位置，所述无线通信模块将车体和料斗的定位数据通过无线方式传输到数据处理装置。

所述姿态测量系统用于测量工程机械车体及料斗的姿态角，并且结合输出的加速度信息对车体及料斗的位置进行推算。

所述数据处理装置采集所有测量系统的定位数据进行融合处理，输出工程机械车体及料斗的空间位置和姿态。

优选的，所述姿态测量系统使用低成本惯性器件，能够输出无长时间漂移的姿态角及加速度等信息。

优选的，所述数据处理装置还包括车载显示终端和数据通信模块，所述车载显示终端安装于驾驶室内，用于引导操作人员完成精准作业，所述数据通信模块用于发送定位数据和接收作业指令。

上述定位系统是通过以下定位方法来实现的：

选择某个地理参考坐标系作为整个定位系统的主坐标系，一般以作业区域内某个点为原点建立东北天空间坐标系作为主坐标系，此时惯性器件输出的姿态角信息的坐标轴与主坐标系的坐标轴重合。

超宽带定位系统使用定位基站确定定位标签的相对位置，进而确定车体及料斗相对于定位基站的位置；超宽带定位基站在主坐标系下的位置固定不变，根据得到的车体及料斗的相对位置，经过坐标变换可得车体及料斗在主坐标系下的空间位置。

安装在车体及料斗上的姿态测量系统输出无长时间漂移的航向角、俯仰角和横滚角测量数据，实现对车体及料斗姿态的精确测量；姿态测量系统输出的加速度信息用于推算车体及料斗的位置，通过对加速度数据进行积分，然后结合车体及料斗的初始位置、输出的姿态角信息即可实现对车体及料斗在主坐标系下的实时位置的准确推算。

超宽带定位系统得到的车体及料斗位置的定位精度和数据更新率较低，且在某些情况下可能受遮挡导致定位误差增大，姿态测量系统推算得到的车体及料斗位置的数据更新率高、短期精度高，但定位误差会随时间累积，使用数据融合算法综合处理两种定位系统的数据，既能利用姿态测量系统的结果减少超宽带定位系统受遮挡时的影响，又能利用超宽带定位系统的测距或解算信息抑制料斗姿态测量系统的累积误差，获得定位精度高、数据更新快的车体及料斗位置信息。

数据处理装置采集各定位模块的数据，然后完成对数据的分析和融合处理，解算出工程机械车体及料斗的位姿信息，车载显示终端用于直观地显示车体及料斗当前的位姿信息，引导操作人员完成相应的作业任务，数据通信模块将定位信息传输到远程控制中心，同时接收新的作业指令，下达给操作人员。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明使用超宽带定位系统定位料斗的位置，使用料斗姿态测量系统测量料斗的姿态，并对料斗的位置进行推算，使用数据处理装置将不同定位系统的定位数据转换到同一地理参考坐标系下进行融合处理，从而实现对工程机械料斗的精确定位，适用于不同类型不同作业环境的工程机械料斗定位，不需要进行复杂的解耦，与已有定位系统相比更为简单、效率更高，并且定位精度高，可靠性好。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为移动基站料斗定位系统一实施例的系统组成框图；

图2为移动基站料斗定位系统一实施例的硬件安装示意图；

图3为固定基站料斗定位系统一实施例的系统组成框图；

图4为固定基站料斗定位系统一实施例的硬件安装示意图；

其中，1为工程机械车体，2为料斗，3为GNSS基准站，4为车载GNSS接收机，5为车体姿态测量装置，6为超宽带定位基站，7为超宽带定位标签，8为料斗姿态测量装置，9为智能控制器，10为车载显示终端，11为数据通信模块，12为无线通信模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种工程机械料斗定位系统及方法，以解决上述现有技术存在的问题，使料斗的位置和姿态得到准确测量，不需要进行复杂的解耦，适用不同类型不同作业环境的工程机械料斗定位，定位精度高，系统可靠性好。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1和图2所示，本发明提供了一种移动基站料斗定位系统实施例，包括：车体位姿测量系统、料斗位姿测量装置和数据处理装置。

所述车体位姿测量系统包括：GNSS基准站3，车载GNSS接收机4和车体姿态测量装置5。GNSS基准站3向车载GNSS接收机4提供差分数据，车载GNSS接收机4输出车体1精确的空间位置，车体姿态测量装置5输出无长时间漂移的姿态角信息，同时可以对车体1的位置进行推算。

所述料斗位姿测量装置包括：超宽带定位基站6，超宽带定位标签7和料斗姿态测量系统8。超宽带定位基站6通过定位超宽带定位标签7的位置，确定料斗2的相对位置，料斗姿态测量系统输出无长时间漂移的料斗2的姿态角信息，同时结合输出的加速度数据对料斗2的位置进行推算，与超宽带定位系统的定位结果进行融合，得到料斗2的精确位置。

所述数据处理装置包括：智能控制器9，车载显示终端10和数据通信模块11。智能控制器9接收各定位系统的数据，完成数据的解算与融合处理，得到工程机械车体1及料斗2的位置和姿态，然后通过车载显示终端10引导操作员完成相应的作业任务，数据通信模块11将智能控制器9的解算数据发送出去并接收新的作业指令。

本实施例以装载机的料斗为定位对象，装载机一般在露天环境下工作，其作业范围相对固定，方便使用GNSS差分定位技术。装载机的车体能够根据作业地点的变化进行移动，料斗相对于车体也存在多自由度的运动，定位过程相对复杂。

GNSS基准站3的位置相对固定，本实施例以其在大地坐标系下的位置为原点建立东北天坐标系，作为整个定位系统的主坐标系。

车载GNSS接收机4使用载波相位差分技术，获得装载机车体1在主坐标系下厘米级精度的空间位置。

车体姿态测量装置5采用能够输出无长时间漂移姿态角的惯性器件，其惯性坐标系坐标轴标定后与主坐标系坐标轴方向重合，直接输出车体1在主坐标系下无长时间漂移的航向角、俯仰角和横滚角数据。

车体姿态测量装置5还能够输出车体1在惯性坐标系下各轴向的加速度数据，结合车体1在主坐标系下的初始位置和姿态信息，实现对车体1空间位置的推算，在GNSS接收机失效或定位误差较大时保证车体1的定位精度。

超宽带定位系统的定位基站6和定位标签7采用同样的硬件设计，定位过程不需要时间同步，通过其中一个定位基站读取定位数据，布设方便。定位基站6在车体1上的位置固定，根据已测得的车体1在主坐标系下的空间位置和姿态，可以解算出每个定位基站6在主坐标系下的位置。将超宽带定位系统测得的料斗的相对位置经过坐标变换，可以得到料斗在主坐标系下的位置。

料斗姿态测量系统8同样采用能够输出无长时间漂移姿态角的惯性器件，其惯性坐标系坐标轴标定后与主坐标系坐标轴方向重合，直接输出料斗2在主坐标系下无长时间漂移的航向角、俯仰角和横滚角数据。

利用料斗姿态测量系统8输出的料斗2在惯性坐标系下各轴向的加速度数据，结合料斗2在主坐标系下的初始位置和姿态信息，实现对料斗2在主坐标系下空间位置的实时推算。

使用数据融合算法对超宽带定位系统和料斗姿态测量系统8获得的料斗2的位置做融合处理，利用两种定位系统的优点，弥补单独使用一种定位系统存在的不足，获得定位精度高、数据更新快的料斗2的定位结果。

智能控制器9采用通用型车载控制器，能够适应装载机恶劣的工作环境，其强大的数据处理能力实现对各定位系统的数据分析和处理，输出装载机在主坐标系下车体1和料斗2的位姿信息。

装载机车体和料斗的位姿信息通过驾驶室内的车载显示终端10直观地呈现给操作人员，引导其完成预定的作业任务。数据通信模块11通过4G或者其它无线方式实现数据处理装置与远程控制中心的通信。

如图3和图4所示，本发明还提供了一种固定基站料斗定位系统实施例，包括：超宽带定位系统、姿态测量系统和数据处理装置。

所述超宽带定位系统包括：定位基站6、定位标签7和无线通信模块12，所述定位基站6固定在作业现场某处，所述定位标签7分别固定在工程机械的车体1及料斗2上，通过固定在地面的超宽带定位基站确定工程机械车体1及料斗2的位置，所述无线通信模块12将超宽带定位系统的数据通过无线方式发送给智能控制器9。

所述姿态测量系统包括：车体姿态测量装置5和料斗姿态测量系统8，用于测量工程机械车体1及料斗2的姿态角，并且结合输出的加速度信息对车体1及料斗2的位置进行推算。

所述数据处理装置包括：智能控制器9，车载显示终端10，数据通信模块11。智能控制器9接收各定位模块的数据，完成数据解算与融合处理，得到工程机械车体1和料斗2的位置和姿态，然后通过车载显示终端10指引操作员完成相应的作业任务，数据通信模块11将智能控制器9的解算数据发送出去并接收新的作业指令。

本实施例仍以装载机的料斗为定位对象，在某些特殊工作环境下，工程机械定位无法使用卫星定位技术，超宽带定位技术作为目前精度最高的无线定位技术，可以同时用于定位工程机械车体和料斗的位置。

超宽带定位基站6的位置相对固定，在定位基站附近选取某一点为原点建立东北天坐标系，作为整个定位系统的主坐标系。

超宽带定位基站6在主坐标系下的空间位置可根据每个基站与主坐标系原点的关系计算得到。

超宽带定位系统测量得到装载机车体1和料斗2的相对位置，结合超宽带定位基站6在主坐标系下的位置，可以解算出车体1和料斗2在主坐标系下的空间位置。

无线通信模块12采用串口服务器，将其中定位基站输出的车体1和料斗2的定位结果发送至智能控制器9进行处理。

车体姿态测量装置5和料斗姿态测量系统8均采用能够输出无长时间漂移姿态角的惯性器件，其惯性坐标系坐标轴标定后与主坐标系坐标轴方向重合，直接输出车体1和料斗2在主坐标系下无长时间漂移的航向角、俯仰角和横滚角数据。

利用车体姿态测量装置5输出的车体1在惯性坐标系下各轴向的加速度数据，结合车体1在主坐标系下的初始位置和姿态信息，实现对车体1在主坐标系下空间位置的实时推算，料斗2位置的推算采用同样的方法。

使用数据融合算法对超宽带定位系统和姿态测量系统获得的车体1及料斗2的位置做融合处理，利用两种定位系统的优点，弥补单独使用一种定位系统存在的不足，获得定位精度高、数据更新快的车体1及料斗2的定位结果。

智能控制器9采用通用型车载控制器，能够适应装载机恶劣的工作环境，其强大的数据处理能力实现对各定位系统的数据分析和处理，输出装载机在主坐标系下的车体1和料斗2的位姿信息。

装载车体和料斗的位姿信息通过驾驶室内的车载显示终端10直观地呈现给操作人员，引导其完成预定的作业任务。数据通信模块11通过4G或者其它无线方式实现数据处理装置与远程控制中心的通信。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明使用超宽带定位系统定位料斗的位置，使用料斗姿态测量系统测量料斗的姿态，并对料斗的位置进行推算，使用数据处理装置将不同定位系统的定位数据转换到同一地理参考坐标系下进行融合处理，从而实现对工程机械料斗的精确定位，适用于不同类型不同作业环境的工程机械料斗定位，不需要进行复杂的解耦，与已有定位系统相比更为简单、效率更高，并且定位精度高，可靠性好。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式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。

Claims (6)

1.一种工程机械料斗定位系统，包括：车体位姿测量装置、料斗位姿测量装置和数据处理装置；

所述车体位姿测量装置包括：车体定位单元和车体姿态测量单元，所述车体定位单元用于定位工程机械车体在一定的地理参考坐标系下的空间位置，所述车体姿态测量单元用于测量车体的航向角、俯仰角和横滚角；

所述料斗位姿测量装置包括：超宽带定位单元和料斗姿态测量单元，所述超宽带定位单元包括定位基站和定位标签，通过随车体移动的定位基站定位料斗的位置，所述料斗姿态测量单元用于测量料斗的姿态角和推算料斗的位置；

所述数据处理装置采集所述车体位姿测量装置和所述料斗位姿测量装置的定位数据进行融合处理，输出工程机械车体及料斗的空间位置和姿态；

所述定位系统是通过以下方法来实现的：

以作业区域内任一点为原点建立东北天坐标系作为主坐标系，惯性器件输出的姿态角信息的坐标轴与主坐标系的坐标轴重合；

使用安装在工程机械车体上的差分GNSS接收机测量工程机械车体在大地坐标系下的位置，经坐标系变换得到其在主坐标系下精确的三维位置；

工程机械车体姿态测量单元输出无长时间漂移的航向角、俯仰角和横滚角数据，实现对车体姿态的精确测量；车体姿态测量单元同时能够输出各轴向的加速度信息，结合工程机械在主坐标系下的初始位置、车体姿态角信息，可以对工程机械车体在主坐标系下的空间位置进行推算，保证在车体定位系统失效或定位误差增大时的情况下车体定位的准确性；

超宽带定位单元使用定位基站确定定位标签的位置，进而确定料斗相对于定位基站的位置；超宽带定位基站固定在车体上，随着车体的移动其在主坐标系下的空间位置也会发生变化，根据已经测得的车体的空间位置及姿态角信息，结合超宽带定位基站的安装位置，可以确定超宽带定位基站在主坐标系下的空间位置；将料斗相对于超宽带定位基站的位置通过坐标系转换可以得到其在主坐标系下的位置；

安装在料斗上的料斗姿态测量单元输出无长时间漂移的航向角、俯仰角和横滚角测量数据，实现对料斗姿态的精确测量；料斗姿态测量单元输出的加速度信息用于推算料斗的位置，通过对加速度数据进行积分，然后结合料斗的初始位置、输出的姿态角信息即可实现对料斗在主坐标系下的实时位置的准确推算；

超宽带定位单元得到的料斗位置的定位精度和数据更新率较低，且受遮挡时会导致定位误差增大，料斗姿态测量单元推算得到的料斗位置的数据更新率高、短期精度高，但定位误差会随时间累积，使用数据融合算法综合处理两种定位系统的数据，既能利用料斗姿态测量单元的结果减少超宽带定位单元受遮挡时的影响，又能利用超宽带定位单元的测距或解算信息抑制料斗姿态测量单元的累积误差，获得定位精度高、数据更新快的料斗位置信息；

所述数据处理装置包括车载显示终端和数据通信模块；所述车载显示终端安装于驾驶室内，用于引导操作人员完成精准作业，所述数据通信模块用于发送定位数据和接收作业指令；

所述数据处理装置采集各定位模块的数据，然后完成对数据的分析和融合处理，解算出工程机械车体和料斗的位姿信息，所述车载显示终端用于直观地显示工程机械车体和料斗当前的位姿信息，引导操作人员完成相应的作业任务，所述数据通信模块将定位信息传输到远程控制中心，同时接收新的作业指令，下达给操作人员。

2.根据权利要求1所述的一种工程机械料斗定位系统，所述车体姿态测量单元和料斗姿态测量单元为惯性器件，输出无长时间漂移的姿态角及加速度信息。

3.根据权利要求1所述的一种工程机械料斗定位系统，所述数据处理装置还包括智能控制器。

4.根据权利要求1所述的一种工程机械料斗定位系统，所述车体定位单元使用的定位技术包括差分GNSS定位技术。

5.一种工程机械料斗定位系统，包括：超宽带定位装置、姿态测量装置和数据处理装置；

所述超宽带定位装置包括：定位基站、定位标签和无线通信模块，所述定位基站固定在作业现场某处，所述定位标签分别固定在工程机械的车体及料斗上，通过固定在地面的超宽带定位基站确定工程机械车体及料斗的位置，所述无线通信模块将车体和料斗的定位数据通过无线方式传输到数据处理装置；

所述姿态测量装置用于测量工程机械车体及料斗的姿态角，并且结合输出的加速度信息对车体及料斗的位置进行推算；

所述数据处理装置采集所述超宽带定位装置和所述姿态测量装置的定位数据进行融合处理，输出工程机械车体及料斗的空间位置和姿态；

所述定位系统是通过以下方法来实现的：

以作业区域内任一点为原点建立东北天空间坐标系作为主坐标系，惯性器件输出的姿态角信息的坐标轴与主坐标系的坐标轴重合；

超宽带定位装置使用定位基站确定定位标签的相对位置，进而确定车体及料斗相对于定位基站的位置；超宽带定位基站在主坐标系下的位置固定不变，根据得到的车体及料斗的相对位置，经过坐标变换可得车体及料斗在主坐标系下的空间位置；

安装在车体及料斗上的姿态测量装置输出无长时间漂移的航向角、俯仰角和横滚角测量数据，实现对车体及料斗姿态的精确测量；姿态测量装置输出的加速度信息用于推算车体及料斗的位置，通过对加速度数据进行积分，然后结合车体及料斗的初始位置、输出的姿态角信息即可实现对车体及料斗在主坐标系下的实时位置的准确推算；

超宽带定位装置得到的车体及料斗位置的定位精度和数据更新率较低，且受遮挡时导致定位误差增大，姿态测量装置推算得到的车体及料斗位置的数据更新率高、短期精度高，但定位误差会随时间累积，使用数据融合算法综合处理两种定位系统的数据，既能利用姿态测量装置的结果减少超宽带定位装置受遮挡时的影响，又能利用超宽带定位装置的测距或解算信息抑制料斗姿态测量装置的累积误差，获得定位精度高、数据更新快的车体及料斗位置信息；

所述数据处理装置包括车载显示终端和数据通信模块，所述车载显示终端安装于驾驶室内，用于引导操作人员完成精准作业，所述数据通信模块用于发送定位数据和接收作业指令；

所述数据处理装置采集各定位模块的数据，然后完成对数据的分析和融合处理，解算出工程机械车体及料斗的位姿信息，所述车载显示终端用于直观地显示车体及料斗当前的位姿信息，引导操作人员完成相应的作业任务，所述数据通信模块将定位信息传输到远程控制中心，同时接收新的作业指令，下达给操作人员。

6.根据权利要求5所述的一种工程机械料斗定位系统，所述姿态测量装置使用惯性器件，输出无长时间漂移的姿态角及加速度信息。