基于北斗和gps的雙模船載導(dǎo)航接收機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于船載導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于北斗和GPS的雙模船載導(dǎo)航接收機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]在全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)中，使用范圍最廣的就是美國(guó)的GPS。GPS經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，其產(chǎn)業(yè)鏈近乎完備。我國(guó)自主研發(fā)的北斗二代系統(tǒng)作為“后起之秀”，其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程還需著力推進(jìn)。
[0003]衛(wèi)星定位的傳統(tǒng)接收機(jī)產(chǎn)品多為單系統(tǒng)接收機(jī)，只能接收GPS衛(wèi)星信號(hào)或北斗衛(wèi)星信號(hào)，因此，接收機(jī)產(chǎn)品要突破北斗與GPS系統(tǒng)兼容技術(shù)，已經(jīng)成為急待解決的問(wèn)題。目前，在我國(guó)范圍內(nèi)可以使用的導(dǎo)航系統(tǒng)主要為美國(guó)GPS和我國(guó)自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，由于我國(guó)在運(yùn)行的北斗衛(wèi)星數(shù)量有限，覆蓋范圍僅能保證國(guó)內(nèi)用戶的使用需求，對(duì)于國(guó)際航行船舶，就需要配備能同時(shí)接收北斗衛(wèi)星和GPS衛(wèi)星信號(hào)的導(dǎo)航接收機(jī)協(xié)助定位導(dǎo)航。
[0004]北斗與GPS兼容接收機(jī)的研制是市場(chǎng)發(fā)展大勢(shì)所需，目前，市面上幾款北斗、GPS雙模接收機(jī)中，有的僅僅是在原有GPS接收機(jī)的基礎(chǔ)上增加一個(gè)獨(dú)立的北斗定位模塊，這樣并未實(shí)現(xiàn)雙系統(tǒng)的兼容；有的則是北斗一代通信導(dǎo)航與GPS的組合，因此，現(xiàn)有的導(dǎo)航接收及不能滿足航海導(dǎo)航應(yīng)用的特殊需求，不能作為船載導(dǎo)航接收機(jī)使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于北斗和GPS的雙模船載導(dǎo)航接收機(jī)，解決了船載導(dǎo)航接收機(jī)在航行范圍超出北斗衛(wèi)星覆蓋范圍時(shí)的導(dǎo)航定位問(wèn)題。
[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種基于北斗和GPS的雙模船載導(dǎo)航接收機(jī)，包括導(dǎo)航處理模塊、天線模塊和電源模塊，所述電源模塊與導(dǎo)航處理模塊相連接為其供電，所述天線模塊與導(dǎo)航處理模塊相連接并將接收到的衛(wèi)星信號(hào)傳送給導(dǎo)航處理模塊進(jìn)行處理，所述導(dǎo)航處理模塊包括主處理單元、定位單元、抗干擾單元、接口單元和人機(jī)交互單元，所述主處理單元分別與定位單元、接口單元和人機(jī)交互單元相連接，該定位單元采用北斗/GPS雙系統(tǒng)定位單元并通過(guò)抗干擾單元與天線模塊相連接。
[0008]而且，所述電源模塊采用主備電源供電方式，該電源模塊由220V交流電源或24V直流船用備用電源供電，電源模塊對(duì)輸入電源進(jìn)行處理輸出穩(wěn)定直流電源，為導(dǎo)航處理模塊供電。
[0009]而且，所述電源模塊上設(shè)有電源提示燈用于提示當(dāng)前供電狀態(tài)。
[0010]而且，所述定位單元采用基于東方聯(lián)星CC50D的專用模塊。
[0011]而且，所述抗干擾單元由濾波保護(hù)電路構(gòu)成用于對(duì)海上其他無(wú)線設(shè)備的射頻干擾信號(hào)進(jìn)行濾波保護(hù)。
[0012]而且，所述接口單元包括一路差分RTCM輸入接口、三路NMEAO183輸出接口、一路USB接口、一路報(bào)警輸出接口以及一個(gè)提示設(shè)備故障的常閉觸頭，一路差分RTCM輸入接口和三路NMEA0183輸出接口為串行通信接口。
[0013]而且，所述人機(jī)交互單元包括顯示屏和功能按鍵，顯示屏和功能按鍵獨(dú)立使用或組合使用。
[0014]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0015]1、本實(shí)用新型同時(shí)支持GPS衛(wèi)星定位和北斗二代系統(tǒng)定位，在聯(lián)合定位模式下，當(dāng)船只航行范圍超出北斗衛(wèi)星覆蓋范圍時(shí)，自主采用GPS導(dǎo)航定位，聯(lián)合模式增加了衛(wèi)星接收數(shù)目，提高了定位精度，不僅可以進(jìn)行北斗衛(wèi)星定位，滿足國(guó)內(nèi)航行導(dǎo)航需求，還可以進(jìn)行GPS定位以及雙系統(tǒng)聯(lián)合定位，滿足國(guó)際航線導(dǎo)航需求。
[0016]2、本實(shí)用新型在實(shí)現(xiàn)高精度廣范圍的定位導(dǎo)航的同時(shí)，又可防范他國(guó)人為干擾定位功能，還有利于推進(jìn)我國(guó)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)民用的進(jìn)程，對(duì)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益都具有重大作用。
[0017]3、本實(shí)用新型嚴(yán)格按照船載衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備的國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求設(shè)計(jì)，同時(shí)滿足頂O和IEC關(guān)于船載北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收設(shè)備性能標(biāo)準(zhǔn)和GPS性能標(biāo)準(zhǔn)要求，其與現(xiàn)有的船用北斗、GPS導(dǎo)航接收機(jī)相比，滿足了最新標(biāo)準(zhǔn)要求，有助于推進(jìn)船用北斗導(dǎo)航產(chǎn)品的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型的電路方框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例做進(jìn)一步詳述:
[0020]一種基于北斗和GPS的雙模船載導(dǎo)航接收機(jī)，如圖1所示，包括導(dǎo)航處理模塊、天線模塊和電源模塊，所述的電源模塊與導(dǎo)航處理模塊相連接為其供電，所述的天線模塊與導(dǎo)航處理模塊相連接并將接收到的衛(wèi)星信號(hào)傳送給導(dǎo)航處理模塊進(jìn)行處理。所述的導(dǎo)航處理模塊由主處理單元、定位單元、抗干擾單元、接口單元、顯示屏和功能按鍵連接構(gòu)成，所述的主處理單元分別與定位單元、接口單元、顯示屏、功能按鍵相連接，該定位單元通過(guò)抗干擾單元與天線模塊相連接。下面對(duì)本實(shí)用新型的各個(gè)部分分別進(jìn)行說(shuō)明:
[0021]電源模塊由220V交流電源或24V直流船用備用電源供電，電源模塊對(duì)輸入電源進(jìn)行處理輸出穩(wěn)定直流電源，為導(dǎo)航處理模塊供電。電源模塊采用主、備電源供電方式，并在緊急情況時(shí)可在主、備用電源間進(jìn)行無(wú)縫切換，保證接收機(jī)供電穩(wěn)定性。同時(shí)電源模塊上具有電源提不燈，提不當(dāng)肖LI供電狀態(tài)。
[0022]主處理單元采用ARM處理器，主要用于解析定位單元輸出的定位信息，并將船舶的位置、時(shí)間、速度等信息送至顯示屏進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示，或通過(guò)接口單元將定位信息輸出至外部設(shè)備。
[0023]定位單元為北斗/GPS雙系統(tǒng)定位單元，在本實(shí)施例中，定位單元采用基于東方聯(lián)星CC50D的專用模塊，該定位模塊為一款小體積、雙系統(tǒng)、高靈敏度、低功耗、易集成的定制模塊，實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)載體的實(shí)時(shí)高精度定位、測(cè)速、授時(shí)，特別增加差分修正、自主完好性監(jiān)測(cè)、抗干擾處理等設(shè)計(jì)，具有差分高精度定位、接收機(jī)自主完好性監(jiān)測(cè)和抗干擾處理等特點(diǎn)。
[0024]抗干擾單元用于對(duì)海上其他無(wú)線設(shè)備的射頻干擾信號(hào)進(jìn)行濾波保護(hù)的電路模塊，保證系統(tǒng)在海上惡劣環(huán)境下的正常使用。
[0025]接口單元提供雙模船載導(dǎo)航接收機(jī)與外部設(shè)備的接口，該接口單元包括一路差分RTCM輸入、三路NMEAO183輸出、一路USB接口、一路報(bào)警輸出以及一個(gè)提示設(shè)備故障的常閉觸頭，一路差分RTCM輸入和三路NMEAO183輸出為串行通信接口用于與外部設(shè)備通信；一路USB接口用于系統(tǒng)升級(jí)，一路報(bào)警輸出接口用于連接外部告警設(shè)備。
[0026]顯示屏和功能按鍵可獨(dú)立或組合使用，為系統(tǒng)提供多種人機(jī)交互操作方式，顯示屏采用觸摸顯示屏。
[0027]天線模塊是接收機(jī)衛(wèi)星信號(hào)的接收部分。
[0028]上述導(dǎo)航處理模塊的各個(gè)部分封裝在一個(gè)呈矩形機(jī)殼中，機(jī)殼上表面安裝有觸摸式顯示屏，顯示屏右側(cè)為功能按鍵，下表面安裝有揚(yáng)聲器和多個(gè)接口。
[0029]本實(shí)用新型根據(jù)國(guó)際、國(guó)內(nèi)船載衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，具有以下特點(diǎn):可以處理符合ITU和RTCM標(biāo)準(zhǔn)的差分?jǐn)?shù)據(jù)，具有符合ITU和RTCM標(biāo)準(zhǔn)要求的差分高精度定位功能，實(shí)現(xiàn)海洋廣域范圍內(nèi)的高精度定位，滿足船舶進(jìn)出港的精度要求。增加了接收機(jī)自主完好性監(jiān)測(cè)(RA頂)功能，根據(jù)衛(wèi)星狀態(tài)的變化給予用戶定位狀態(tài)提示或報(bào)警。針對(duì)海上復(fù)雜干擾環(huán)境，增加抗干擾模塊和定位模塊中的抗干擾處理，使得接收機(jī)能夠在窄帶射頻噪聲、寬帶射頻噪聲、連續(xù)波、脈沖等干擾下正常穩(wěn)定工作，以及在射頻噪聲干擾下進(jìn)行信號(hào)失鎖后的重捕獲。可連接外部報(bào)警設(shè)備并從外部進(jìn)行報(bào)警確認(rèn)。增設(shè)提示設(shè)備故障的常閉觸頭。觸摸屏和功能按鍵為系統(tǒng)提供多種人機(jī)交互方式，供用戶靈活選擇。主、備用電源間的無(wú)縫切換，保證接收機(jī)供電穩(wěn)定性。
[0030]需要強(qiáng)調(diào)的是，本實(shí)用新型所述的實(shí)施例是說(shuō)明性的，而不是限定性的，因此本實(shí)用新型包括并不限于【具體實(shí)施方式】中所述的實(shí)施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案得出的其他實(shí)施方式，同樣屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于北斗和GPS的雙模船載導(dǎo)航接收機(jī)，其特征在于:包括導(dǎo)航處理模塊、天線模塊和電源模塊，所述電源模塊與導(dǎo)航處理模塊相連接為其供電，所述天線模塊與導(dǎo)航處理模塊相連接并將接收到的衛(wèi)星信號(hào)傳送給導(dǎo)航處理模塊進(jìn)行處理，所述導(dǎo)航處理模塊包括主處理單元、定位單元、抗干擾單元、接口單元和人機(jī)交互單元，所述主處理單元分別與定位單元、接口單元和人機(jī)交互單元相連接，該定位單元采用北斗/GPS雙系統(tǒng)定位單元并通過(guò)抗干擾單元與天線模塊相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于北斗和GPS的雙模船載導(dǎo)航接收機(jī)，其特征在于:所述電源模塊采用主備電源供電方式，該電源模塊由220V交流電源或24V直流船用備用電源供電，電源模塊對(duì)輸入電源進(jìn)行處理輸出穩(wěn)定直流電源，為導(dǎo)航處理模塊供電。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于北斗和GPS的雙模船載導(dǎo)航接收機(jī)，其特征在于:所述電源模塊上設(shè)有電源提示燈用于提示當(dāng)前供電狀態(tài)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于北斗和GPS的雙模船載導(dǎo)航接收機(jī)，其特征在于:所述定位單元采用基于東方聯(lián)星CC50D的專用模塊。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于北斗和GPS的雙模船載導(dǎo)航接收機(jī)，其特征在于:所述抗干擾單元由濾波保護(hù)電路構(gòu)成用于對(duì)海上其他無(wú)線設(shè)備的射頻干擾信號(hào)進(jìn)行濾波保護(hù)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于北斗和GPS的雙模船載導(dǎo)航接收機(jī)，其特征在于:所述接口單元包括一路差分RTCM輸入接口、三路NMEAO183輸出接口、一路USB接口、一路報(bào)警輸出接口以及一個(gè)提示設(shè)備故障的常閉觸頭，一路差分RTCM輸入接口和三路NMEA0183輸出接口為串行通信接口。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于北斗和GPS的雙模船載導(dǎo)航接收機(jī)，其特征在于:所述人機(jī)交互單元包括顯示屏和功能按鍵，顯示屏和功能按鍵獨(dú)立使用或組合使用。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于北斗和GPS的雙模船載導(dǎo)航接收機(jī)，其主要技術(shù)特點(diǎn)是：包括導(dǎo)航處理模塊、天線模塊和電源模塊，電源模塊與導(dǎo)航處理模塊相連接為其供電，天線模塊與導(dǎo)航處理模塊相連接并將接收到的衛(wèi)星信號(hào)傳送給導(dǎo)航處理模塊進(jìn)行處理，導(dǎo)航處理模塊包括主處理單元、定位單元、抗干擾單元、接口單元和人機(jī)交互單元，主處理單元分別與定位單元、接口單元和人機(jī)交互單元相連接，該定位單元采用北斗/GPS雙系統(tǒng)定位單元并通過(guò)抗干擾單元與天線模塊相連接。本實(shí)用新型能夠在GPS定位和北斗定位之間自動(dòng)切換，不僅滿足國(guó)內(nèi)航行導(dǎo)航需求，且滿足國(guó)際航線導(dǎo)航需求，有利于推進(jìn)我國(guó)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)民用的進(jìn)程，能夠產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
【IPC分類】G01S19/33
【公開(kāi)號(hào)】CN204832525
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520455564
【發(fā)明人】房媛媛, 張文杰, 辛玉龍, 王宏
【申請(qǐng)人】中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七0七研究所
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年6月29日