一種基于北斗地基增強(qiáng)技術(shù)的高精度定位終端的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于北斗地基增強(qiáng)技術(shù)的高精度定位終端，屬于衛(wèi)星定位技術(shù)領(lǐng)域，包括差分定位模塊、GPRS模塊、單片機(jī)、外部有源天線、GPRS天線、SIM卡模塊和第一電源模塊，采用GPRS無線網(wǎng)傳輸和米級差分GNSS定位技術(shù)，提高了GPS定位裝置的精度，降低了GPS定位裝置的成本。
【專利說明】
一種基于北斗地基増強(qiáng)技術(shù)的高精度定位終端
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型屬于衛(wèi)星定位技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用全面進(jìn)入一個新的階段，前期那種由通用模塊來應(yīng)對各種需求的產(chǎn)業(yè)化模式，正在被用各種專業(yè)產(chǎn)品來滿足細(xì)分市場需求的專業(yè)化模式所取代。許多廠商已經(jīng)或正在推出適用于城市智能交通、現(xiàn)代物流、港口與航運(yùn)、高精度個人服務(wù)等多個應(yīng)用領(lǐng)域的芯片和模塊來滿足日益龐大的大眾用戶需求。同時，連續(xù)運(yùn)行參考站(CORS)的建設(shè)也從一定程度上降低了各行各業(yè)進(jìn)入高精度定位應(yīng)用市場的門檻。
[0003]與自主研發(fā)高精度北斗接收機(jī)相比，高精度GPS接收機(jī)存在價格昂貴、定制周期長且耗費(fèi)大等諸多問題。同時，其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的信號還具有不可靠性、受別國控制等不安全特性，從而導(dǎo)致解算結(jié)果也具有不可靠和不可信賴性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種基于北斗地基增強(qiáng)技術(shù)的高精度定位終端，提高了GPS定位裝置的精度，降低了GPS定位裝置的成本。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種基于北斗地基增強(qiáng)技術(shù)的高精度定位終端，包括差分定位模塊、GPRS模塊、單片機(jī)、外部有源天線、GPRS天線、SIM卡模塊和第一電源模塊，GPRS天線和SIM卡模塊均與GPRS模塊連接，外部有源天線與差分定位模塊的天線輸入端連接，單片機(jī)設(shè)有第一串口和第二串口，GPRS模塊與單片機(jī)的第一串口連接，差分定位模塊的輸出端與單片機(jī)的第二串口連接，第一電源模塊為差分定位模塊、GPRS模塊和單片機(jī)供電；
[0007]差分定位模塊包括用于收發(fā)射頻信號的雙模射頻模塊、用于處理基帶信號的雙?；鶐K、第一晶體振蕩器、第二晶體振蕩器和第二電源模塊，雙模射頻模塊設(shè)有天線輸入端，雙模射頻模塊的天線輸入端為差分定位模塊的天線輸入端，所述雙模射頻模塊的天線輸入端為所述外部有源天線供電，雙模射頻模塊與雙?；鶐K連接，第一晶體振蕩器與雙模射頻模塊連接，第二晶體振蕩器與雙?；鶐K連接，第二電源模塊為雙模射頻模塊、雙?；鶐K和第一晶體振蕩器供電，雙模射頻模塊設(shè)有串口數(shù)據(jù)輸出端和GPS秒脈沖輸出端，雙模射頻模塊的串口數(shù)據(jù)輸出端和GPS秒脈沖輸出端組成了差分定位模塊的輸出端。
[0008]所述外部有源天線為BDS-B1/GPS-L1有源天線。
[0009]所述第一晶體振蕩器為溫度補(bǔ)償型石英晶體諧振器TCX0。
[0010]本實(shí)用新型所述的一種基于北斗地基增強(qiáng)技術(shù)的高精度定位終端，采用GPRS無線網(wǎng)傳輸和米級差分GNSS定位技術(shù)，解決了高精度定位裝置價格昂貴的問題和不可靠性、受別國控制等不安全特性的問題;本實(shí)用新型具有便于生產(chǎn)、計算定位結(jié)果可靠的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型的硬件原理圖框圖；
[0012]圖2是本實(shí)用新型的差分定位模塊的硬件原理圖框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1所示的一種基于北斗地基增強(qiáng)技術(shù)的高精度定位終端，包括差分定位模塊、GPRS模塊、單片機(jī)、外部有源天線、GPRS天線、S頂卡模塊和第一電源模塊，GPRS天線和S頂卡模塊均與GPRS模塊連接，外部有源天線與差分定位模塊的天線輸入端連接，單片機(jī)設(shè)有第一串口和第二串口，GPRS模塊與單片機(jī)的第一串口連接，差分定位模塊的輸出端與單片機(jī)的第二串口連接，第一電源模塊為差分定位模塊、GPRS模塊和單片機(jī)供電；
[0014]如圖2所示的差分定位模塊包括用于收發(fā)射頻信號的雙模射頻模塊、用于處理基帶信號的雙模基帶模塊、第一晶體振蕩器、第二晶體振蕩器和第二電源模塊，雙模射頻模塊設(shè)有天線輸入端，雙模射頻模塊的天線輸入端為差分定位模塊的天線輸入端，所述雙模射頻模塊的天線輸入端為所述外部有源天線供電，雙模射頻模塊與雙?；鶐K連接，第一晶體振蕩器與雙模射頻模塊連接，第二晶體振蕩器與雙?；鶐K連接，第二電源模塊為雙模射頻模塊、雙?；鶐K和第一晶體振蕩器供電，雙模射頻模塊設(shè)有串口數(shù)據(jù)輸出端和GPS秒脈沖輸出端，雙模射頻模塊的串口數(shù)據(jù)輸出端和GPS秒脈沖輸出端組成了差分定位模塊的輸出端。
[0015]所述外部有源天線為BDS-B1/GPS-L1有源天線。
[0016]所述第一晶體振蕩器為溫度補(bǔ)償型石英晶體諧振器TCX0。
[0017]在北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)控制中心設(shè)有中心服務(wù)器，中心服務(wù)器中安裝有上位機(jī)軟件。
[0018]工作時，外部有源天線獲取衛(wèi)星信號傳到差分定位模塊，差分定位模塊通過串口將概略位置信息傳送到單片機(jī)中，同時單片機(jī)運(yùn)行指令程序驅(qū)動GPRS模塊(內(nèi)嵌了TCP/IP協(xié)議)，經(jīng)過GPRS模塊連接到Internet實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)，通過網(wǎng)絡(luò)將概略位置信息傳送到北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)控制中心的中心服務(wù)器，中心服務(wù)器接到位置數(shù)據(jù)后進(jìn)行軟件運(yùn)算，輸出RTCM數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡(luò)將RTCM數(shù)據(jù)傳回單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)RTCM數(shù)據(jù)生成差分改正信息，單片機(jī)把差分改正信息傳入到差分定位模塊，實(shí)現(xiàn)差分改正信息的實(shí)時傳輸，差分定位模塊接收到差分定位模塊后進(jìn)行軟件差分運(yùn)算，然后通過串口輸出NMEA格式的數(shù)據(jù)再次傳到單片機(jī)，單片機(jī)計算出外部有源天線位置，并將定位結(jié)果通過GPRS模塊傳輸?shù)街行姆?wù)器進(jìn)行精確定位。
[0019]差分定位模塊工作時，首先雙模射頻模塊對外部有源天線供電，外部有源天線獲取衛(wèi)星信號傳送給雙模射頻模塊，雙模射頻模塊內(nèi)部經(jīng)低噪聲放大器、混頻處理后送到中頻濾波器，中頻信號經(jīng)采樣、量化后轉(zhuǎn)換為數(shù)字中頻信號，發(fā)送給雙模基帶模塊，雙模基帶模塊接收到雙模射頻模塊傳送的數(shù)字中頻信號以及串口輸入的差分修正信息，經(jīng)過捕獲和跟蹤、定位解算等一系列算法處理后，通過串口輸出匪EA數(shù)據(jù)和IPPS信號及GPS秒脈沖信號，單片機(jī)根據(jù)NMEA數(shù)據(jù)和IPPS信號進(jìn)行定位計算。
[0020]差分定位模塊是米級差分GNSS定位模塊，內(nèi)置偽距差分算法，偽距差分是應(yīng)用成熟度最高的GNSS差分定位技術(shù)之一，參考站上的GNSS接收機(jī)測得與所有可視衛(wèi)星的測量距離，同參考站真實(shí)坐標(biāo)與各衛(wèi)星的真實(shí)距離進(jìn)行比較，求出偽距改正數(shù)，然后參考站將偽距改正數(shù)發(fā)送給移動站，移動站利用偽距改正數(shù)糾正自身測量的偽距，最后，移動站通過糾正后的偽距解算出誤差較小的坐標(biāo)值。差分定位模塊上集成了中央處理器，在其內(nèi)部進(jìn)行硬件電路的控制和軟件差分運(yùn)算，差分定位模塊支持單BDS-B1、單GPS-Ll和BDS-B1/GPS-L1雙模三種工作模式，支持單點(diǎn)定位/差分定位和原始觀測量兩種輸出模式，差分定位模塊采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的NMEA-0183的數(shù)據(jù)格式輸出，同時其差分改正信息采用RTCM SC-104標(biāo)準(zhǔn)格式。
[0021]本實(shí)用新型所述的一種基于北斗地基增強(qiáng)技術(shù)的高精度定位終端，采用GPRS無線網(wǎng)傳輸和米級差分GNSS定位技術(shù)，解決了高精度定位裝置價格昂貴的問題和不可靠性、受別國控制等不安全特性的問題;本實(shí)用新型具有便于生產(chǎn)、計算定位結(jié)果可靠的優(yōu)點(diǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于北斗地基增強(qiáng)技術(shù)的高精度定位終端，其特征在于:包括差分定位模塊、GPRS模塊、單片機(jī)、外部有源天線、GPRS天線、S頂卡模塊和第一電源模塊，GPRS天線和S頂卡模塊均與GPRS模塊連接，外部有源天線與差分定位模塊的天線輸入端連接，單片機(jī)設(shè)有第一串口和第二串口，GPRS模塊與單片機(jī)的第一串口連接，差分定位模塊的輸出端與單片機(jī)的第二串口連接，第一電源模塊為差分定位模塊、GPRS模塊和單片機(jī)供電； 差分定位模塊包括用于收發(fā)射頻信號的雙模射頻模塊、用于處理基帶信號的雙?；鶐K、第一晶體振蕩器、第二晶體振蕩器和第二電源模塊，雙模射頻模塊設(shè)有天線輸入端，雙模射頻模塊的天線輸入端為差分定位模塊的天線輸入端，所述雙模射頻模塊的天線輸入端為所述外部有源天線供電，雙模射頻模塊與雙?；鶐K連接，第一晶體振蕩器與雙模射頻模塊連接，第二晶體振蕩器與雙?；鶐K連接，第二電源模塊為雙模射頻模塊、雙?；鶐K和第一晶體振蕩器供電，雙模射頻模塊設(shè)有串口數(shù)據(jù)輸出端和GPS秒脈沖輸出端，雙模射頻模塊的串口數(shù)據(jù)輸出端和GPS秒脈沖輸出端組成了差分定位模塊的輸出端。2.如權(quán)利要求1所述的一種基于北斗地基增強(qiáng)技術(shù)的高精度定位終端，其特征在于:所述外部有源天線為BDS-B1/GPS-L1有源天線。3.如權(quán)利要求1所述的一種基于北斗地基增強(qiáng)技術(shù)的高精度定位終端，其特征在于:所述第一晶體振蕩器為溫度補(bǔ)償型石英晶體諧振器TCXO。
【文檔編號】G01S19/35GK205656311SQ201620477852
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年5月24日 公開號201620477852.4, CN 201620477852, CN 205656311 U, CN 205656311U, CN-U-205656311, CN201620477852, CN201620477852.4, CN205656311 U, CN205656311U
【發(fā)明人】沈飛, 宋飛鳳, 徐愛國, 王柱榮
【申請人】江蘇北斗衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)研究院有限公司