專利名稱：全球定位系統(tǒng)載波相位定位測(cè)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于無(wú)線電測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到全球定位系統(tǒng)載波相位定位測(cè)量?jī)x。
背景技術(shù)：
目前，全球定位系統(tǒng)載波相位測(cè)量的儀器已有多種型號(hào)，但價(jià)格都很昂貴，三臺(tái)測(cè)量接收機(jī)為一組，購(gòu)買需10萬(wàn)元以上，而且測(cè)量接收機(jī)又存在溢出的問(wèn)題未解決，而且購(gòu)買的設(shè)備均無(wú)設(shè)計(jì)圖紙，儀器維修的費(fèi)用也相當(dāng)高。同時(shí)，使用單位又急需高精度的測(cè)量?jī)x器，在幾公里的測(cè)量范圍內(nèi)誤差小于10mm，來(lái)定出所安裝精密儀器的準(zhǔn)確位置，這種精度的測(cè)量范圍一般測(cè)量?jī)x器是無(wú)法達(dá)到的。目前使用單位迫切需要一種高精度的全球定位系統(tǒng)載波相位定位測(cè)量?jī)x。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服上述測(cè)量?jī)x器的缺點(diǎn)，提供一種設(shè)計(jì)合理、使用效果好、設(shè)備成本低、抗干擾能力強(qiáng)、能耗低、操作靈活簡(jiǎn)便的全球定位系統(tǒng)載波相位定位測(cè)量?jī)x。
解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是它包括可接收全球定位系統(tǒng)輸出的數(shù)據(jù)信息的GPS載波相位接收電路。接口電路?？刂齐娐?，該電路與GPS載波相位接收電路和接口電路相連接。顯示接口電路，該電路的輸入端接控制電路。地址譯碼器1，該電路的輸入端接控制電路。地址譯碼器2，該電路的輸入端接控制電路。它還包括非易失存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器通過(guò)電纜與地址譯碼器1和地址譯碼器2以及控制電路相連接。
本實(shí)用新型的控制電路包括測(cè)量-通訊控制電路、邏輯接口控制電路、單片計(jì)算機(jī)，單片計(jì)算機(jī)的輸入端接測(cè)量-通訊控制電路、輸出端接顯示接口電路，單片計(jì)算機(jī)通過(guò)電纜與地址譯碼器1和地址譯碼器2以及非易失存儲(chǔ)器相連接，邏輯接口控制電路與單片計(jì)算機(jī)和GPS載波相位接收電路以及接口電路相連接。
本實(shí)用新型的地址譯碼器2由集成電路U4構(gòu)成，為A16-A23地址譯碼器，集成電路U4的D0～D7端通過(guò)總線接單片計(jì)算機(jī)、Q0～Q4端接非易失存儲(chǔ)器、11腳和1腳接單片計(jì)算機(jī)；所說(shuō)的非易失存儲(chǔ)器由集成電路U6構(gòu)成，集成電路U6的D0～D7端通過(guò)總線接單片計(jì)算機(jī)和地址譯碼器1、A0～A7端通過(guò)總線接地址譯碼器1、A8～A15端通過(guò)總線接單片計(jì)算機(jī)、A16～A20端通過(guò)總線接集成電路U4的Q0～Q4端、23腳接單片計(jì)算機(jī)、25腳接單片計(jì)算機(jī)和集成電路U4的11腳、30腳接單片計(jì)算機(jī)。
本實(shí)用新型采用全球定位系統(tǒng)接收電路接收，能自動(dòng)接收載波相位數(shù)據(jù)、通過(guò)通訊一測(cè)量控制電路來(lái)選擇，單片計(jì)算機(jī)控制是否與外部計(jì)算機(jī)的RS-232C口進(jìn)行通訊，還是接收GPS VP OEM板232口輸出的載波相位數(shù)據(jù)，單片計(jì)算機(jī)控制非易失存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)以及顯示接口電路，整機(jī)重量為0.5公斤。本實(shí)用新型具有抗干擾能力強(qiáng)、能耗低、重量輕、操作靈活簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于大地測(cè)量、地震形變監(jiān)測(cè)、工程測(cè)量、地形測(cè)量等領(lǐng)域。


圖1是本實(shí)用新型的電氣原理方框圖。
圖2是本實(shí)用新型的電子線路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型不限于這些實(shí)施例。
圖1是本實(shí)用新型的電氣原理方框圖，參見(jiàn)圖1。在圖1中，本實(shí)用新型是由GPS(全球定位系統(tǒng))載波相位接收電路、邏輯接口控制電路、接口電路、測(cè)量-通訊控制電路、單片計(jì)算機(jī)、顯示接口電路、地址譯碼器1、地址譯碼器2、非易失存儲(chǔ)器連接構(gòu)成，其中測(cè)量通訊-控制電路、邏輯接口控制電路、單片計(jì)算機(jī)連接成控制電路。GPS載波相位接收電路接收全球定位系統(tǒng)的時(shí)間、經(jīng)緯度、高程、星歷、偽距等數(shù)據(jù)，GPS載波相位接收電路與邏輯接口控制電路相連接、邏輯接口控制電路與接口電路和單片計(jì)算機(jī)相連接，測(cè)量通訊-控制電路的輸出端接單片計(jì)算機(jī)，單片計(jì)算機(jī)的輸出端接顯示接口電路，單片計(jì)算機(jī)與地址譯碼器1、地址譯碼器2、非易失存儲(chǔ)器相連接。
在圖2中，本實(shí)施例的GPS載波相位接收電路由全球定位系統(tǒng)接收機(jī)U9構(gòu)成，全球定位系統(tǒng)接收機(jī)U9的型號(hào)是MOTOROLA GPS VP ONCORE OEM。全球定位系統(tǒng)接收機(jī)U9接收全球定位系統(tǒng)的時(shí)間、經(jīng)緯度、高程、星歷、偽距等數(shù)據(jù)，全球定位系統(tǒng)接收機(jī)U9的8腳和輸出端9腳接邏輯接口控制電路。
本實(shí)施例的接口電路為RS232C接口電路，由集成電路U3、C5～C8連接構(gòu)成，集成電路U3的型號(hào)是MAX232。集成電路U3的輸入端8腳將與外計(jì)算機(jī)的串行口連接、1腳和3腳分別接C5的兩端、2腳接C6的一端、16腳和C6的另一端接5v電源正極、6腳接C7的一端、15腳和C7的另一端接地、4腳和5腳分別接C8的兩端、9腳和10腳以及11腳接邏輯接口控制電路、輸出端7腳將與外部計(jì)算機(jī)的串行口連接。
本實(shí)施例的邏輯接口控制電路由集成電路U5A～集成電路U5D、集成電路U7A～集成電路U7D、集成電路U8E、R8～R10連接構(gòu)成，集成電路U5A～集成電路U5D和集成電路U7A～集成電路U7D的型號(hào)是74HC00N，集成電路U8E的型號(hào)是74HC04。集成電路U5C的9腳接全球定位系統(tǒng)接收機(jī)U9的8腳、10腳接集成電路U5D的11腳、8腳接集成電路U5A的2腳，集成電路U5D的12腳通過(guò)R8接5v電源正極、13腳接集成電路U5B的4腳和集成電路U7B的4腳以及集成電路U8E的11腳并接單片計(jì)算機(jī)，集成電路U5B的5腳接集成電路U3的9腳、6腳接集成電路U5A的1腳，集成電路U5A的3腳接單片計(jì)算機(jī)，集成電路U7B的5腳接集成電路U7C的9腳和單片計(jì)算機(jī)、6腳接集成電路U7A的1腳，集成電路U7A的2腳通過(guò)R9接5v電源正極、3腳接集成電路U3的10腳和11腳，集成電路U8E的10腳接集成電路U7C的10腳，集成電路U7C的8腳接集成電路U7D的12腳，集成電路U7D的13腳通過(guò)R10接5v電源正極、11腳接全球定位系統(tǒng)接收機(jī)U9的9腳。
本實(shí)施例的測(cè)量-通訊控制電路由集成電路U8D、R4、R5、C4、開(kāi)關(guān)K1連接構(gòu)成，集成電路U8D的型號(hào)是74HC04。集成電路U8D的9腳接C4的一端以及通過(guò)R4接5v電源正極并通過(guò)R5接開(kāi)關(guān)K1的一端、8腳接單片計(jì)算機(jī)，開(kāi)關(guān)K1的另一端和C4的另一端接地。測(cè)量-通訊控制電路產(chǎn)生兩種電平狀態(tài)，單片計(jì)算機(jī)查詢到其中的一種狀態(tài)后，便可決定是進(jìn)行測(cè)量還是通訊，以便去控制邏輯接口控制電路的狀態(tài)。
本實(shí)施例的單片計(jì)算機(jī)由集成電路U1、R6、R7、C1、C2、C3、振蕩器JT連接構(gòu)成，集成電路U1的型號(hào)是AT89C51。集成電路U1的1腳接非易失存儲(chǔ)器、2腳接集成電路U7B的4腳和集成電路U8E的11腳以及集成電路U5B的4腳并接集成電路U5D的13腳、3腳～5腳接顯示接口電路、6腳接集成電路U8D的8腳、10腳接集成電路U5A的3腳、14腳接地址譯碼器2、18腳和19腳接C1和C2以及振蕩器JT連接的復(fù)位電路、9腳接R7和C3的一端、11腳接集成電路U7B的5腳和集成電路U7C的9腳、16腳接非易失存儲(chǔ)器、17腳接地址譯碼器2和非易失存儲(chǔ)器、P27～P20端通過(guò)總線接地址譯碼器2和非易失存儲(chǔ)器、30腳接地址譯碼器1、31腳通過(guò)R6接5v電源正極、P00～P07端通過(guò)總線接地址譯碼器1和非易失存儲(chǔ)器，R7的另一端接地，C3的另一端接5v電源正極。單片計(jì)算機(jī)的P11端控制邏輯接口控制電路，當(dāng)P11端為高電平時(shí)，允許與外部計(jì)算機(jī)通訊；當(dāng)P11端為低電平時(shí)，允許與全球定位系統(tǒng)接收機(jī)U9進(jìn)行通訊。
本實(shí)施例的顯示接口電路由集成電路U8A～集成電路U8C、發(fā)光二級(jí)管D1～發(fā)光二級(jí)管D3、R1～R3連接構(gòu)成，集成電路U8A～集成電路U8C的型號(hào)是74HC04。集成電路U8A的1腳接集成電路U1的3腳、2腳接發(fā)光二極管D1的正極，發(fā)光二極管D1的負(fù)極通過(guò)R1接地，集成電路U8B的3腳接集成電路U1的4腳、4腳接發(fā)光二極管D2的正極，發(fā)光二極管D2的負(fù)極通過(guò)R2接地，集成電路U8C的5腳接集成電路U1的5腳、6腳接發(fā)光二極管D3的正極，發(fā)光二極管D3的負(fù)極通過(guò)R3接地。顯示接口電路的不同狀態(tài)組合可表示跟蹤到衛(wèi)星并正常工作，非易失存儲(chǔ)器滿，與外計(jì)算機(jī)通訊。
本實(shí)施例的地址譯碼器1由集成電路U2構(gòu)成，集成電路U2的型號(hào)是74HC373，為A01-A07地址譯碼器。集成電路U2的D0～D7端通過(guò)總線接集成電路U1的P00～P07端和非易失存儲(chǔ)器、Q0～Q7端通過(guò)總線接非易失存儲(chǔ)器、11腳接集成電路U1的30腳。
本實(shí)施例的地址譯碼器2由集成電路U4構(gòu)成，集成電路U4的型號(hào)是74HC377為A16-A23地址譯碼器。集成電路U4的D0～D7端通過(guò)總線接集成電路U1的P20～P27端、Q0～Q4端接非易失存儲(chǔ)器、11腳接集成電路U1的17腳，1腳接集成電路U1的14腳。
本實(shí)施例的非易失存儲(chǔ)器由集成電路U6構(gòu)成，集成電路U6的型號(hào)是DCM82000。集成電路U6的D0～D7端通過(guò)總線接集成電路U1的P00～P07端和集成電路U2的D0～D7端、A0～A7端通過(guò)總線接集成電路U2的Q0～Q7端、A8～A15端通過(guò)總線接集成電路U1的P20～P27端、A16～A20端通過(guò)總線接集成電路U4的Q0～Q4端、23腳接集成電路U1的1腳、25腳接集成電路U1的17腳和集成電路U4的11腳、30腳接集成電路U1的16腳。
本實(shí)用新型的工作原理如下根據(jù)需要選擇測(cè)量—通訊工作狀態(tài)，按動(dòng)開(kāi)關(guān)K1指向測(cè)量位置，集成電路U1的P11為低電平，儀器為測(cè)量狀態(tài)，允許與全球定位系統(tǒng)接收機(jī)U9進(jìn)行通訊。此時(shí)全球定位系統(tǒng)接收機(jī)U9接收的時(shí)間、經(jīng)緯度、高程、星歷、偽距等數(shù)據(jù)，從全球定位系統(tǒng)接收機(jī)U9的8腳輸出到邏輯接口控制電路的集成電路U5C的9腳，經(jīng)反相后從8腳輸出到集成電路U5A的2腳，經(jīng)反相后從3腳輸出到集成電路U1的10腳(RXD)，集成電路U1將接收到的數(shù)據(jù)存入集成電路U1內(nèi)存儲(chǔ)器。當(dāng)需要改變?nèi)蚨ㄎ幌到y(tǒng)接收機(jī)U9發(fā)送的內(nèi)容時(shí)，集成電路U1的11腳(TXD)輸出到邏輯接口控制電路的集成電路U7C的9腳，經(jīng)反相后從8腳輸出到集成電路U7D的12腳，經(jīng)反相后從11腳輸出到全球定位系統(tǒng)接收機(jī)U9的9腳，全球定位系統(tǒng)接收機(jī)U9將根據(jù)接收命令去控制其發(fā)送數(shù)據(jù)的內(nèi)容。集成電路U1將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理后，輸出到集成電路U6。當(dāng)按動(dòng)開(kāi)關(guān)K1指向通訊位置，集成電路U1的P11端為高電平時(shí)，儀器為通訊狀態(tài)，集成電路U1的串行口11腳發(fā)送數(shù)據(jù)到集成電路U7B的5腳經(jīng)集成電路U7A反相后輸出到集成電路U3的10腳和11腳，集成電路U3的7腳輸出到外部計(jì)算機(jī)的串行口，外部計(jì)算機(jī)的串行口輸出的數(shù)據(jù)傳送到集成電路U3的8腳，通過(guò)集成電路U3的9腳輸出到集成電路U5B的5腳經(jīng)集成電路U5A反相后輸出到集成電路U1的10腳(RXD)，集成電路U1根據(jù)收到的數(shù)據(jù)判斷是否送數(shù)據(jù)到外部計(jì)算機(jī)。
當(dāng)按動(dòng)開(kāi)關(guān)K1指向測(cè)量位置后，此時(shí)全球定位系統(tǒng)接收機(jī)U9開(kāi)始跟蹤衛(wèi)星，達(dá)到規(guī)定的跟蹤衛(wèi)星數(shù)后，集成電路U1的2腳輸出低電平通過(guò)集成電路U8A、發(fā)光二極管D1、R1后，使發(fā)光二極管D1發(fā)紅光，同時(shí)集成電路U1將接收到的時(shí)間、經(jīng)緯度、高程、星歷、偽距等數(shù)據(jù)存入非易失存儲(chǔ)器。當(dāng)非易失存儲(chǔ)器的所有存儲(chǔ)單元存滿數(shù)據(jù)時(shí)，集成電路U1的3腳輸出低電平通過(guò)集成電路U8B、發(fā)光二極管D2、R2后，使發(fā)光二極管D2發(fā)黃光，告知操作人員應(yīng)該關(guān)機(jī)。當(dāng)按動(dòng)開(kāi)關(guān)K1指向通訊位置后，集成電路U1的4腳輸出低電平通過(guò)集成電路U8C、發(fā)光二極管D3、R3后，使發(fā)光二極管D3發(fā)綠光，當(dāng)前的工作狀態(tài)為與外部計(jì)算機(jī)通訊。
權(quán)利要求1.一種全球定位系統(tǒng)載波相位定位測(cè)量?jī)x，其特征在于它包括可接收全球定位系統(tǒng)輸出的數(shù)據(jù)信息的GPS載波相位接收電路；接口電路；控制電路，該電路與GPS載波相位接收電路和接口電路相連接；顯示接口電路，該電路的輸入端接控制電路；地址譯碼器1，該電路的輸入端接控制電路；地址譯碼器2，該電路的輸入端接控制電路；它還包括非易失存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器通過(guò)電纜與地址譯碼器1和地址譯碼器2以及控制電路相連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的全球定位系統(tǒng)載波相位定位測(cè)量?jī)x，其特征在于所說(shuō)的控制電路包括測(cè)量—通訊控制電路、邏輯接口控制電路、單片計(jì)算機(jī)，單片計(jì)算機(jī)的輸入端接測(cè)量—通訊控制電路、輸出端接顯示接口電路，單片計(jì)算機(jī)通過(guò)電纜與地址譯碼器1和地址譯碼器2以及非易失存儲(chǔ)器相連接，邏輯接口控制電路與單片計(jì)算機(jī)和GPS載波相位接收電路以及接口電路相連接。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的全球定位系統(tǒng)載波相位定位測(cè)量?jī)x，其特征在于所說(shuō)的地址譯碼器2由集成電路U4構(gòu)成，為A16-A23地址譯碼器，集成電路U4的D0～D7端通過(guò)總線接單片計(jì)算機(jī)、Q0～Q4端接非易失存儲(chǔ)器、11腳和1腳接單片計(jì)算機(jī)；所說(shuō)的非易失存儲(chǔ)器由集成電路U6構(gòu)成，集成電路U6的D0～D7端通過(guò)總線接單片計(jì)算機(jī)和地址譯碼器1、A0～A7端通過(guò)總線接地址譯碼器1、A8～A15端通過(guò)總線接單片計(jì)算機(jī)、A16～A20端通過(guò)總線接集成電路U4的Q0～Q4端、23腳接單片計(jì)算機(jī)、25腳接單片計(jì)算機(jī)和集成電路U4的11腳、30腳接單片計(jì)算機(jī)。
專利摘要一種全球定位系統(tǒng)載波相位定位測(cè)量?jī)x，它包括可接收全球定位系統(tǒng)輸出的數(shù)據(jù)信息的GPS載波相位接收電路、接口電路、與地址譯碼器1和地址譯碼器2以及非易失存儲(chǔ)器并與接口電路相連接的控制電路、輸入端與控制電路相連接的顯示接口電路，非易失存儲(chǔ)器與地址譯碼器1和地址譯碼器2相連接。本實(shí)用新型采用全球定位系統(tǒng)接收機(jī)接收，能自動(dòng)保存時(shí)間、經(jīng)緯度、高程、星歷、偽距等數(shù)據(jù)到非易失存儲(chǔ)器，通過(guò)通訊－測(cè)量轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)來(lái)選擇是否與外部計(jì)算機(jī)的RS－232C口進(jìn)行通訊，整機(jī)重量為0.5公斤。它具有抗干擾能力強(qiáng)、能耗低、重量輕、操作靈活簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于大地測(cè)量、地震形變監(jiān)測(cè)、工程測(cè)量、地形測(cè)量等技術(shù)領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G01S5/02GK2695985SQ20042004180
公開(kāi)日2005年4月27日 申請(qǐng)日期2004年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月21日
發(fā)明者許林生, 高玉平, 王宏遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院國(guó)家授時(shí)中心