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室内外融合定位的地面一张网尝试

添加时间:2021-01-31 来源:斗室智库 作者:曹冲
  《GPS 世界》杂志在一份全球独家报导中,通过拜访新西兰奥克兰港和澳大利亚位置(Locata)公司的官员,了解并展示了革命性的港口自动化系统。Locata的导航系统可能会改变在全球范围内处理集装箱的方式,并为关键国家基础设施站点的下一代自动化打开闸门。Locata的PNT球提供了港口定位指引,让机器人从隐身中脱颖而出:定位、导航和授时(PNT)球引导着重达50吨的机器人在奥克兰港口搬运集装箱。
  图片中的球体,是科尼起重(A-STRAD)机顶上排成一排的LocataVRay Orb60天线,一直延伸到奥克兰商业区。
  全球航运线、港口和集装箱码头的价值是庞大的,是数万亿美元的全球物流市场的核心,在许多国家中,港口被视为重要的基础设施。世界上许多港口基础设施都旧了,没有扩展空间,接缝处也处在紧张的境地,因为它面临着运送大量货物和大型新集装箱船的现实,其中有些船上装有22,000多个集装箱。有效管理因这些巨大的新船的到来,而引起的巨大的集装箱运输高峰,是集装箱码头及其物流链的关键要求,而且如果不采取有效办法加以解决,这个问题只会变得更加严重。
  一个显而易见的解决方案是在港口和多式联运枢纽上,实现自动化操作以提高吞吐量。现在,“要么自动化,否则死亡”已成为业界公认的口头禅。事实上,过去全球范围内的少数港口已经实现了自动化。但是,早期使用GPS定位自动机的尝试迅速失败了。巨大的移动金属机器和不断变化的金属容器堆的混乱环境造成了无法克服的阻塞和多径位置误差。环境使得无法保证超可靠的厘米级GNSS定位。
  到达港口后,集装箱船将被岸上起重机(STS)卸下。
  过去,该行业不得不诉诸于通过提供定点钻孔打卡方式定位来提供基本精度级别的定位置,以在港口的人行道上安装(毫不夸张地)在工作距离50,000至500,000米之间的RFID应答器。这是非常繁琐且劳动密集的,并且具有严重的缺点。应答器不适用于不同的机器尺寸,因为它们通常需要读取器天线位置。此外,打卡钻孔会破坏通行道,这是港口最宝贵的资产。但是,最大的问题是,对于像奥克兰这样的全面运营的站点(在行业中被称为棕地),通常必须关闭港口多年才能安装转发器和构建通行道。对于大多数运行中的港口来说,这种关闭是不可行的。因此,棕地被认为是几乎不可能实现自动化的。总而言之,物流行业及其机器制造商迫切需要一种快速、可行、灵活、可靠的港口自动化定位解决方案。
  一种新的解决方案。现已发现,针对这种紧急需求的新解决方案实际上已经在隐身模式下开发了很多年。由于商业竞争的考虑,所有工作都是在隐蔽方式下进行的,并且没有进行宣传。最大的港口机械制造商科尼与澳大利亚公司Locata公司合作,一直在专门开发完全自主的跨式运输车以应对这一市场。现在,这种全新的自动化系统正在全球多个港口推出。具有这种开拓性能力的第一个港口是奥克兰港口。Locata的类似GNSS的地面定位系统正在改变物流运输终端的游戏规则。奥克兰港口是目前正在运营或正在安装洛卡塔的众多港口和物流枢纽中的第一个。在此过程中,港口为全球物流业提供了众多世界一流的能力。
  在奥克兰中央商务区门口的奥克兰港口占地140英亩。轮廓线显示了位置网(LocataNet)本地定位系统的大致覆盖范围(仅限于地面)。(照片:罗斯·克拉克/奥克兰港口)
  该项目的合作伙伴-奥克兰港口的政府所有者;其系统供应商科尼;和Locata公司正在开拓新的领域,并在此过程中为关键的国家基础设施站点的下一代机器自动化打开了闸门。
  突破性的能力。生活在一个岛上意味着每天的物品都是通过货船运送的。在新西兰最大的城市奥克兰,太平洋上有一个港口,肯定是这种情况。奥克兰港口是到达新西兰的最大商业货运码头。它占地140英亩的国际贸易港口位于城市中心,四周被水环绕,因此即使该国继续发展,通过开垦土地进行扩张也是不可能的。在这种情况下,港口的经营者面临着看似不可能的事情:几年内将港口的处理能力提高一倍,而无需再开垦土地。他们求助于自动化和尖端技术来找到解决方案。到达港口的所有物品均在标准化的运输容器中。港口的土地通常挤满了其可以容纳的最大集装箱数量。奥克兰港口必须寻求自动化技术,以提高集装箱的吞吐量,方法是将集装箱堆叠得更高,将它们堆叠在一起并通常使货物移动得更快、更高效。对于入站货物,将集装箱从船上解锁后,船对岸(STS)起重机会将其卸载到地面。然后,跨式运输车将每个集装箱提起并将其移动到地面存放区域,然后将其存储到地面,然后转移到卡车或火车上,再将其运送到最终目的地。出口货物通过卡车或火车到达港口,而跨运车则通过港口的存储区处理这些货物,然后将其装载到船上。该港口还负责转运;通过一艘船到达的集装箱将被装载到另一艘船上。这些处理过程将全天候重复进行,以每年约900,000个集装箱的容量实现运行自动化。
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