專利名稱：一種低成本船用羅經(jīng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及船舶羅經(jīng)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種低成本船用羅經(jīng)。
背景技術(shù)：
羅經(jīng)是現(xiàn)代航海的必備設(shè)備之一，船只通過羅經(jīng)獲知方向?，F(xiàn)代船只一般裝有磁羅經(jīng)或電羅經(jīng)。磁羅經(jīng)價格低，一般情況下不會突然失去指向，但存在誤差大和不便于數(shù)字化的缺點(一般標(biāo)準(zhǔn)磁羅經(jīng)是3度，操舵羅經(jīng)是5度)；電羅經(jīng)精度高一般帶有電信號輸出便于擴展應(yīng)用，但價格貴，且一旦失去電源，會立即失去指向功能。一般大型船只上同時配有兩種羅經(jīng)，以取長補短，以電羅經(jīng)作為主羅經(jīng)，磁羅經(jīng)作為備份。正常用電羅經(jīng)進(jìn)行指向，電羅經(jīng)出問題時就要用磁羅經(jīng)。電羅經(jīng)的價格價格較高，一般在十幾萬人民幣，由于成本限制，相當(dāng)多的小型船只，特別是漁船沒有配備電羅經(jīng)，只有磁羅經(jīng)導(dǎo)航。隨著GPS技術(shù)的出現(xiàn)，人們研制了 GPS羅經(jīng)，這種GPS羅經(jīng)沒有機械運動部件，工作可靠，功耗低。但目前采用載波相位差分原理的GPS電羅經(jīng)具有定位快(熱啟動I分鐘，冷啟動3分鐘)、精度高(定向精度:0.7° RMS(C/A code，HD0P〈4 ;角度分辨率:0.1° )的優(yōu)點，但由于需要采用特殊的天線，以及其內(nèi)部需要高精度的相位跟蹤技術(shù)，其價格較高，一般也在幾萬到十幾萬，應(yīng)用不是很廣泛。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種低成本船用羅經(jīng)，能夠降低現(xiàn)有船用羅經(jīng)的成本。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種低成本船用羅經(jīng)，包括第一 GPS接收模塊、第二 GPS接收模塊和終端，所述第一 GPS接收模塊和第二 GPS接收模塊位于兩個不同的位置，并且分別通過兩個串口轉(zhuǎn)換器與所述終端相連；所述第一 GPS接收模塊和第二 GPS接收模塊均用于獲取其所在的位置信息，所述終端根據(jù)第一 GPS接收模塊和第二 GPS接收模塊獲取的位置信息計算真北角。所述第一 GPS接收模塊和第二 GPS接收模塊為同一生產(chǎn)廠家的同一型號的GPS接收模塊。所述第一 GPS接收模塊和第二 GPS接收模塊通過兩個串口轉(zhuǎn)換器與終端相連。所述串口轉(zhuǎn)換器為RS232/485轉(zhuǎn)換器。所述終端為手持計算機或便攜式計算機。所述第一 GPS接收模塊和第二 GPS接收模塊所處位置的連線處于船的中軸線上或者與船中軸線相互平行。有益效果由于采用了上述的技術(shù)方案，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點和積極效果:本實用新型價格低廉，精度尚可，高于傳統(tǒng)磁羅經(jīng)，輸出為數(shù)字化數(shù)據(jù)，便于其他儀器使用羅經(jīng)數(shù)據(jù)。
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本實用新型。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。本實用新型的實施方式涉及一種低成本船用羅經(jīng)，如圖1所示，包括第一GPS接收模塊、第二 GPS接收模塊和終端，所述第一 GPS接收模塊和第二 GPS接收模塊位于兩個不同的位置，并且分別通過兩個串口轉(zhuǎn)換器與所述終端相連；所述第一 GPS接收模塊和第二 GPS接收模塊均用于獲取其所在的位置信息，所述終端根據(jù)第一 GPS接收模塊和第二 GPS接收模塊獲取的位置信息計算真北角。所述的兩個GPS接收模塊為同一生產(chǎn)廠家的同一型號的GPS接收模塊，例如采用臺灣HOLUX公司推出的SIRF第三代高靈敏度超小型GPS接收模塊GR-87，這樣可以保證兩個模塊的選用同一組GPS衛(wèi)星進(jìn)行位置解算并且算法相同，從而保證位置差分算法的有效性；由于采用的為廉價商業(yè)GPS接收模塊，其一般采用RS232輸出端口，這種數(shù)據(jù)格式傳輸距離端，為克服這一缺點，需要將其轉(zhuǎn)化為RS422或RS485的數(shù)據(jù)格式，以利于較遠(yuǎn)的傳輸和抗干擾，如果選用的GPS模塊本身輸出數(shù)據(jù)的格式滿足傳輸距離和抗干擾要求，可以省去下面所述的RS232/485轉(zhuǎn)換器；所述RS232/485轉(zhuǎn)換器可將數(shù)據(jù)在RS485和RS232兩種格式之間轉(zhuǎn)換，用于提高通訊距離；4芯屏蔽數(shù)據(jù)線內(nèi)有兩根為雙絞線用于傳輸RS485格式的數(shù)據(jù)，兩根為電源線，用于給GPS模塊和RS232/485轉(zhuǎn)換器供電；所述帶有串口的或其他通訊接口的手持計算機或便攜算計機用于接收GPS模塊傳送來的經(jīng)緯度信息，并利用內(nèi)置的程序計算出兩個模塊連線與真北方向的夾角并輸出。其中，兩個GPS接收模塊可以分別安裝在無遮擋的船頭和船尾處，兩個GPS接收模塊的連線盡量處于船的中軸線上或者與中軸線平行，兩個GPS接收模塊的之間的距離盡量遠(yuǎn)，這樣測量的精度高。兩個GPS接收模塊輸出RS232格式的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)，分別經(jīng)過RS232/485轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換為RS485格式后，經(jīng)4芯電纜的雙絞線將其傳輸?shù)絉S485/232轉(zhuǎn)換器，然后再將其轉(zhuǎn)換為RS232格式后輸入計算機，由計算機內(nèi)的程序計算后輸出兩個GPS接收模塊連線與真北之間的夾角。終端在計算的基本原理是使用位置差分方法，用兩個相距一定距離的商業(yè)GPS模塊，分別獲得其經(jīng)緯度信息后，通過下面的方法計算出其連線與真北之間的夾角:考慮兩個商業(yè)GPS模塊的位置(A和B)及北極點(設(shè)為P)，組成一個球面三角形ABP，其三條邊分都是大圓(過球心的圓)，邊用小寫字母a、b、P表示。三個角分別用大寫字母A、B、P表示，則連線AB與真北方向的夾角A就是AB的真北偏角，對于球面三角形ABP，有b=90-A的緯度；a=90-B的緯度；P=B的經(jīng)度-A的經(jīng)度。代入球面三角的余弦公式:cosp=cosa*cosb+sina*sinb*cosP可求出AB所在的大圓弧長p，[0022]然后再用一遍余弦公式:cosa=cosb*cosp+sinb*sinp*cosA即可得到AB與真北方向的夾角A。GPS技術(shù)是目前廣泛使用的全球衛(wèi)星定位技術(shù)。以常見的臺灣HOLUX公司生產(chǎn)的普通GPS接收模塊為例，該模塊采用高靈敏度、低耗電量芯片StarIIIGPS接收芯片，具備快速定位及追蹤20顆衛(wèi)星的能力，價格在200元左右，定位精度在10米左右。RS422/485數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。RS422/485采用一對雙絞線作為傳輸介質(zhì)，采用差分電平的平衡傳輸方式，提高了抗干擾能力，傳輸距離可達(dá)1200米，最大傳輸速率為lOMb/s，在100米長的距離上傳輸速率可達(dá)IMb/s?？梢詽M足本實用新型的數(shù)據(jù)傳輸距離和傳輸速度。RS232/485轉(zhuǎn)換器。由于一般GPS模塊的輸出為RS232格式數(shù)據(jù)，計算機常用的串口也符合RS232標(biāo)準(zhǔn)，但RS232的傳輸距離一般在20米以內(nèi)。為滿足本實用新型的傳輸距離要求，需要利用RS232/485轉(zhuǎn)換器將數(shù)據(jù)由RS232規(guī)范轉(zhuǎn)換為RS485規(guī)范進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。微型計算機或手持計算設(shè)備。該設(shè)備用于讀取兩個GPS模塊輸出的位置信息，并用內(nèi)置的軟件計算出兩個GPS模塊天線連線的指向。不難發(fā)現(xiàn)，本實用新型價格低廉，精度尚可，高于傳統(tǒng)磁羅經(jīng)，輸出為數(shù)字化數(shù)據(jù)，便于其他儀器使用羅經(jīng)數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求1.一種低成本船用羅經(jīng)，包括第一 GPS接收模塊、第二 GPS接收模塊和終端，其特征在于，所述第一 GPS接收模塊和第二 GPS接收模塊位于兩個不同的位置，并且分別與所述終端相連；所述第一GPS接收模塊和第二GPS接收模塊均用于獲取其所在的位置信息，所述終端根據(jù)第一 GPS接收模塊和第二 GPS接收模塊獲取的位置信息計算真北角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低成本船用羅經(jīng)，其特征在于，所述第一GPS接收模塊和第二GPS接收模塊為同一生產(chǎn)廠家的同一型號的GPS接收模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低成本船用羅經(jīng)，其特征在于，所述第一GPS接收模塊和第二GPS接收模塊通過兩個串口轉(zhuǎn)換器與終端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低成本船用羅經(jīng)，其特征在于，所述串口轉(zhuǎn)換器為RS232/485轉(zhuǎn)換器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低成本船用羅經(jīng)，其特征在于，所述終端為手持計算機或便攜式計算機。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低成本船用羅經(jīng)，其特征在于，所述第一GPS接收模塊和第二GPS接收模塊所處位置的連線處于船的中軸線上或者與船中軸線相互平行。
專利摘要本實用新型涉及一種低成本船用羅經(jīng)，包括第一GPS接收模塊、第二GPS接收模塊和終端，所述第一GPS接收模塊和第二GPS接收模塊位于兩個不同的位置，并且分別通過兩個串口轉(zhuǎn)換器與所述終端相連；所述第一GPS接收模塊和第二GPS接收模塊均用于獲取其所在的位置信息，所述終端根據(jù)第一GPS接收模塊和第二GPS接收模塊獲取的位置信息計算真北角。本實用新型價格低廉，精度尚可，高于傳統(tǒng)磁羅經(jīng)，輸出為數(shù)字化數(shù)據(jù)，便于其他儀器使用羅經(jīng)數(shù)據(jù)。
文檔編號G01S19/53GK203084204SQ201320081189
公開日2013年7月24日 申請日期2013年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月21日
發(fā)明者戴陽, 楊勝龍, 崔雪森, 張盛茂 申請人:中國水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所