本實用新型涉及一種大地測量系統(tǒng)，具體涉及一種小型化大地測量系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

自1960年以來，美國國防制圖局（DMA）已建立了四個世界大地測量系統(tǒng)（WGS）；WGS60，WGS66，WGS72和WGS84。最新的WGS84與前三者相比，是最為精確的大地參考框架，它是利用了廣泛的，最新的大地測量數(shù)據(jù)全球確定的。WGS84提供了精確的參照框架，地球重力場模型，正常重力公式，大地水準(zhǔn)面和包括全部大陸和主要海洋島嶼在內(nèi)的105個局部（和區(qū)域）大地測量基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換參數(shù)。確定地球形狀及其外部重力場及其隨時間的變化，建立統(tǒng)一的大地測量坐標(biāo)系，研究地殼形變（包括地殼垂直升降及水平位移），測定極移以及海洋水面地形及其變化等。研究月球及太陽系行星的形狀及其重力場。建立和維持具有高科技水平的國家和全球的天文大地水平控制網(wǎng)和精密水準(zhǔn)網(wǎng)以及海洋大地控制網(wǎng)，以滿足國民經(jīng)濟和國防建設(shè)的需要。研究為獲得高精度測量成果的儀器和方法等。研究地球表面向橢球面或平面的投影數(shù)學(xué)變換及有關(guān)的大地測量計算。研究大規(guī)模、高精度和多類別的地面網(wǎng)、空間網(wǎng)及其聯(lián)合網(wǎng)的數(shù)學(xué)處理的理論和方法，測量數(shù)據(jù)庫建立及應(yīng)用等。。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種小型化大地測量系統(tǒng)，從而解決上述問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了如下的技術(shù)方案：

本實用新型提供了一種小型化大地測量系統(tǒng)，包括天線、接收機、功分器、帶通濾波器、低噪聲放大器、RF濾波器、IF濾波器、可變增益放大器、ADC、放大電路、濾波、移相、諧振介質(zhì)和高頻濾波器，所述天線上設(shè)有所述放大電路、所述濾波、所述移相和所述諧振介質(zhì)，所述接收機上設(shè)有所述功分器、所述帶通濾波器、所述低噪聲放大器、所述RF濾波器、所述IF濾波器、所述可變增益放大器、所述ADC和所述高頻濾波器。

作為本實用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述天線分別與所述放大電路、所述濾波、所述移相和所述諧振介質(zhì)電性連接。

作為本實用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述接收機分別與所述功分器、所述帶通濾波器、所述低噪聲放大器、所述RF濾波器、所述IF濾波器、所述可變增益放大器、所述ADC和所述高頻濾波器電性連接。

作為本實用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述天線與所述接收機電性連接。

本實用新型所達到的有益效果是：該裝置是一種小型化大地測量系統(tǒng)，該裝置達到的主要技術(shù)指標(biāo)：靜態(tài)測量平面精度2.5mm+1ppm、動態(tài)測量平面精度1cm+1ppm、傾斜±30度測量平面精度 3mm+1ppm RMS；傾斜測量精度：0.1度；方位角測量精度：0.5度；使用環(huán)境指標(biāo)：IP67 等級、-30℃~+65℃的工作溫度、-40℃~+85℃的存儲溫度、抗100%冷凝的濕度、抗2 米的硬地跌落；通信鏈路模塊：藍(lán)牙2.1 EDR、WiFi 802.11 b/g/n、4G全網(wǎng)通模組、0.5W/1W 可調(diào)內(nèi)置收發(fā)一體電臺、410-470MHz的工作頻率；存儲：內(nèi)置4GB+Micro SD外擴卡（最高支持32GB）；支持TTS語音播報。

附圖說明

附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實用新型的實施例一起用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的限制。在附圖中：

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1、天線；2、接收機；3、功分器；4、帶通濾波器；5、低噪聲放大器；6、RF濾波器；7、IF濾波器；8、可變增益放大器；9、ADC；10、放大電路；11、濾波；12、移相；13、諧振介質(zhì)；14、高頻濾波器。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

實施例1

如圖1所示，本實用新型提供一種小型化大地測量系統(tǒng)，包括天線1、接收機2、功分器3、帶通濾波器4、低噪聲放大器5、RF濾波器6、IF濾波器7、可變增益放大器8、ADC9、放大電路10、濾波11、移相12、諧振介質(zhì)13和高頻濾波器14，天線1上設(shè)有放大電路10、濾波11、移相12和諧振介質(zhì)13，接收機2上設(shè)有功分器3、帶通濾波器4、低噪聲放大器5、RF濾波器6、IF濾波器7、可變增益放大器8、ADC9和高頻濾波器14。

天線1分別與放大電路10、濾波11、移相12和諧振介質(zhì)13電性連接。

接收機2分別與功分器3、帶通濾波器4、低噪聲放大器5、RF濾波器6、IF濾波器7、可變增益放大器8、ADC9和高頻濾波器14電性連接。

天線1與接收機2電性連接。

該裝置是一種小型化大地測量系統(tǒng)，該裝置支持多衛(wèi)星系統(tǒng)，需要多衛(wèi)星的天線和接收機；多衛(wèi)星系統(tǒng)有源天線，由兩部份組成，一是針對不同頻率的兩塊諧振介質(zhì)，二是相關(guān)移相、濾波、放大電路；多星系的衛(wèi)星信號通過天線介質(zhì)諧振單元將衛(wèi)星信號接收下來，通過3dB的電橋，將相位相差90度的衛(wèi)星信號合成為一個信號，進入到一級的帶通濾波器，該帶通濾波器要求拆入損耗小，否則會對整機的噪聲系數(shù)有影響；經(jīng)過基本濾波的信號，會送入LNA，該LNA采用NEC的低噪聲管子，噪聲系數(shù)在0.8，16dB的增益，經(jīng)過放大后的信號，再進入二級的帶通濾波器，該帶通濾波器要求矩形系數(shù)3dB 140M（高頻的3dB 60M），完成濾波的信號，回進入到合路器，與另外一路的高頻經(jīng)過放大濾波后的信號合成一路信號，該路信號經(jīng)過增益補充放大器，將信號幅度放大到接收機要求的范圍，通過饋線送入接收機。從有源天線饋線收到的信號，通過饋線進入接收機，接收機利用功分器將信號分成等幅、同相的4路信號，由于Glonass是FDMA（頻分多址）方式，所以需要單獨的頻率合成器作為RF LO（射頻本振）；其他的GNSS信號是CDMA（碼分多址）方式，需要一個單獨的RF LO（射頻本振）；每路的信號，通過前置的介質(zhì)帶通濾波器進行選頻和濾波，然后進入LNA（低噪聲放大器）進行第一級的信號放大處理，放大完畢的信號，進入1~2級別的增益放大器，做RF部分的增益補充，然后進入射頻的濾波器進行再次的選頻和濾波，完成選頻和濾波的信號，進入帶鏡像抑制的Mixer（混頻器）進行下變頻處理，將射頻信號變頻為中頻信號，中頻信號進入中頻的帶通濾波器（通常是聲表濾波器）進行再一次的選頻和濾波器處理，進入到中頻的VGA（可變增益放大器），將中頻的信號進一步放大后將信號送入到ADC進行采樣，分別產(chǎn)生四路的數(shù)字中頻信號；射頻部分比較關(guān)鍵的一個器件，頻率合成器，其主要功能是產(chǎn)生需要的射頻本振和中頻本振，用于信號的下變頻處理；主要包括VCO和PLL，通常需要本振的相噪比較好，需要分離的VCO和PLL，但是由于尺寸和成本的考慮，這里采用集成在一起的頻率合成器；整個接收機采用唯一的TCXO，作為頻率合成器的基準(zhǔn)時鐘和ADC采樣的采樣時鐘，這樣可以很容易做到CLK的同步。ADC完成模數(shù)轉(zhuǎn)換后，進入數(shù)字處理芯片中，芯片根據(jù)相關(guān)GNSS信號的碼和頻率，生成對應(yīng)的相關(guān)器，在芯片中實現(xiàn)對載波的剝離，碼相關(guān)和頻率鎖定，將GNSS信號中的導(dǎo)航電文提取出來，利用得到的導(dǎo)航電文就可以進行衛(wèi)星參數(shù)的解調(diào)，獲得衛(wèi)星信號發(fā)射時刻的位置、速度、加速度等信息；為了確保時鐘的同步，采用ADC采樣的時鐘作為芯片同步的時鐘；芯片內(nèi)置DSP輔助完成相關(guān)算法和控制實現(xiàn)，接收機采用了單片的SPI flash作為固件的存儲，采用DSP和FPGA先后啟動，共同使用的方式；最終解調(diào)完成的數(shù)據(jù)，通過232串口向外發(fā)送。

多衛(wèi)星系統(tǒng)的優(yōu)勢：

第一、 可以真正實現(xiàn)產(chǎn)品全球化的市場范圍；

第二、 提高設(shè)備使用連續(xù)性、提高精度和提高定位的效率；

第三、 提高設(shè)備可用性和設(shè)備可靠性。

高精度坐標(biāo)測量實現(xiàn)。產(chǎn)品在實際應(yīng)用中可實現(xiàn)靜態(tài)測量3mm的高精度測量；儀器測量最終得到的位置信息是天線相位中心的坐標(biāo)信息，最后通過投影形成地面測量點的坐標(biāo)，因此為了確保儀器得到的位置信息的高精度，需要確保天線相位中心的穩(wěn)定、安裝時結(jié)構(gòu)帶來的公差、接收機能夠接收更多地衛(wèi)星信號；該產(chǎn)品采用了四饋點、相位中心穩(wěn)定的防多路徑干擾的多星系天線；四饋點的在寬頻帶內(nèi)實現(xiàn)四個輸出端功率平衡輸出,相位兩兩相差90度，這樣的設(shè)計可以實現(xiàn)無源高增益和相位中心的穩(wěn)定可靠一致；結(jié)構(gòu)安裝的物理偏差通過2.5次元儀器檢校安裝孔為何天線固定空位的物理結(jié)構(gòu)偏差，從而確保高精度的實現(xiàn)。

本實用新型所達到的有益效果是：該裝置是一種小型化大地測量系統(tǒng)，該裝置達到的主要技術(shù)指標(biāo)：靜態(tài)測量平面精度2.5mm+1ppm、動態(tài)測量平面精度1cm+1ppm、傾斜±30度測量平面精度 3mm+1ppm RMS；傾斜測量精度：0.1度；方位角測量精度：0.5度；使用環(huán)境指標(biāo)：IP67 等級、-30℃~+65℃的工作溫度、-40℃~+85℃的存儲溫度、抗100%冷凝的濕度、抗2 米的硬地跌落；通信鏈路模塊：藍(lán)牙2.1 EDR、WiFi 802.11 b/g/n、4G全網(wǎng)通模組、0.5W/1W 可調(diào)內(nèi)置收發(fā)一體電臺、410-470MHz的工作頻率；存儲：內(nèi)置4GB+Micro SD外擴卡（最高支持32GB）；支持TTS語音播報。

最后應(yīng)說明的是：以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。