技术领域
[0001] 本发明涉及路径定位技术领域，更具体的说是涉及一种基于磁开关的位移测量系统及方法。
相关背景技术
[0002] 在利用惯性导航技术对路径进行定位的过程中，单纯利用IMU测量数据进行解算时，由于该系统在测量过程中存在测量误差，并具有累积的特点，这会导致经过一个长距离运动后形成较大的测量误差，导致最终定位的失败。一般采用定时的GPS定位信息对其进行修正，然而，对于地下管廊来讲，其无法实时地接收GPS信息。
[0003] 因此，如何提供一种对惯性导航进行修正的位移测量系统及方法成为了本领域技术人员亟需解决的问题。
具体实施方式
[0029] 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。
[0030] 请参阅附图1-2，本发明提供了一种基于磁开关的位移测量系统，包括：磁性材料2、磁开关和微处理单元，磁性材料2等分嵌入里程轮1中，磁开关位于里程轮1的一侧，并且磁开关与微处理单元电性连接，微处理单元用于对里程轮1行进过程中脉冲的计数以及两个脉冲之间的时间的计时。
[0031] 进一步，磁性材料2采用永磁体，永磁体极性不会发生变化，且磁性稳定，不易消除。
[0032] 进一步，永磁体至少设置有两个。
[0033] 进一步，永磁体设置有六个，将里程轮1六等分，使得永磁体能够将里程轮1等分为合适的份数，既不造成永磁体的浪费，又能够提高测量的精确度。
[0034] 一种基于磁开关的位移测量方法，将磁性材料2等分嵌入里程轮1中，在里程轮1的一侧设置磁开关，利用微处理单元对里程轮1行进过程中的磁开关所形成的脉冲进行计数，并对两脉冲之间的时间计时，结合任意两磁性材料2间的弧度长度，实现对不同时刻位移量和速度的计算。
[0035] 进一步，将整个里程轮1分为了m等份，此时每等份的长度为：
[0036]
[0037] 式中：L为两个磁性材料2之间的弧度长度，r为里程轮1的半径，m为磁性材料2的数量。
[0038] 进一步，当磁性材料2每次通过磁开关时均产生一个脉冲，里程轮1行进的过程中，产生了一系列的脉冲，通过微处理单元对脉冲的计数，得到位移量：
[0039] S＝(n-1)L
[0040] 式中：S为里程轮1行走的位移量，n为脉冲计数的个数。通过微处理单元对脉冲的计数，可实现对不同时刻里程轮1位移量的计算。
[0041] 进一步，通过微处理单元对两个脉冲之间的时间的计时，得到两个磁开关之间里程轮1的速度：
[0042]
[0043] 式中：V为两个磁开关之间里程轮1运动的速度，L为两个脉冲之间里程轮1的单位位移，Δt为两个脉冲之间的时间。通过微处理单元对两个脉冲之间的时间的计时，可实现对不同时刻里程轮1速度的计算。
[0044] 进一步，磁性材料2设置有六个，将里程轮1六等分，使得磁性材料2能够将里程轮1等分为合适的份数，既不造成磁性材料2的浪费，又能够提高测量的精确度。
[0045] 进一步，磁性材料2采用永磁体，永磁体极性不会发生变化，且磁性稳定，不易消除。
[0046] 本发明在利用惯性导航对低下管廊路径的定位过程中，利用微处理单元通过对里程轮1前行过程中磁开关所形成的脉冲的计数，以及两脉冲之间时间的计时，结合里程轮的结构参数L，能够实现对不同时刻位移量和速度的计算，从而实现了里程轮1行进过程中位移的精确测量，然后将测量的数据和IMU测量的数据相结合，利用位移参数进行修正，实现对被测管道路径的定位。
[0047] 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。对于实施例公开的装置而言，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。
[0048] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
