一種高精度gnss基站的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實用新型設(shè)及基站領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種高精度GNSS基站。
【背景技術(shù)】
[0002] GNSS全稱是全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（Global化vigation Satellite System)，它是泛 指所有的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，包括全球的、區(qū)域的和增強的，如美國的GPS、俄羅斯的Glonass、歐 洲的Galileo、中國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，W及相關(guān)的增強系統(tǒng)，如美國的WAAS(廣域增強系 統(tǒng)）、歐洲的EGNOS(歐洲靜地導(dǎo)航重疊系統(tǒng))和日本的MSAS(多功能運輸衛(wèi)星增強系統(tǒng))等， 還涵蓋在建和W后要建設(shè)的其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。國際GNSS系統(tǒng)是個多系統(tǒng)、多層面、多模式 的復(fù)雜組合系統(tǒng)。
[0003] GPS全稱是全球定位系統(tǒng)，又稱全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，是一個中距離圓型軌道衛(wèi)星導(dǎo) 航系統(tǒng)。它可W為地球表面絕大部分地區(qū)（98 % )提供準確的定位、測速和高精度的時間標(biāo) 準。系統(tǒng)由美國國防部研制和維護，可滿足位于全球任何地方或近地空間的軍事用戶連續(xù) 精確的確定S維位置、S維運動和時間的需要。該系統(tǒng)包括太空中的24顆GPS衛(wèi)星;地面上1 個主控站、3個數(shù)據(jù)注入站和5個監(jiān)測站及作為用戶端的GI^接收機。最少只需其中3顆衛(wèi)星， 就能迅速確定用戶端在地球上所處的位置及海拔高度;所能收聯(lián)接到的衛(wèi)星數(shù)越多，解碼 出來的位置就越精確。
[0004] 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)是我國正在實施的自主發(fā)展、獨立運行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航 系統(tǒng)。系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)是:建成獨立自主、開放兼容、技術(shù)先進、穩(wěn)定可靠的覆蓋全球的北斗衛(wèi) 星導(dǎo)航系統(tǒng)，促進衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)鏈形成，形成完善的國家衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用產(chǎn)業(yè)支撐、推廣和保 障體系，推動衛(wèi)星導(dǎo)航在國民經(jīng)濟社會各行業(yè)的廣泛應(yīng)用。
[0005] 目前定位終端市場被米級產(chǎn)品所占領(lǐng)，米級定位產(chǎn)品的定位精度只能達到5-10 米。隨著市場對定位精度要求的進一步提高，對亞米級定位(定位精度達到1米W內(nèi)）W及更 高精度的定位的需求越來越急切。而亞米級定位W及更高精度的定位則需要基站的支持。 【實用新型內(nèi)容】
[0006] 本實用新型的目的就是為了解決上述問題，提供了一種高精度GNSS基站，數(shù)據(jù)通 信方式采用無線電或網(wǎng)絡(luò)方式，可W作為基準站或移動站使用，用于各種CORS系統(tǒng)、各種形 變監(jiān)測系統(tǒng)及駕考駕培。
[0007] 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：
[000引一種高精度GNSS基站，包括GNSS板卡，所述GNSS板卡連接GNSS天線，所述GNSS天線 接受GPS、抓S或化ONASS信號后輸送給所述GNSS板卡，所述GNSS板卡的輸出端連接串口單 元、W太網(wǎng)單元及無線網(wǎng)單元，所述GNSS板卡通過串口單元、W太網(wǎng)單元或無線網(wǎng)單元輸出 GNSS信號。
[0009] 所述W太網(wǎng)單元采用工業(yè)級聯(lián)網(wǎng)模塊，支持lO/lOOMbpsW太網(wǎng)。
[0010] 所述GNSS板卡、串口單元、W太網(wǎng)單元及無線網(wǎng)單元集成在外殼內(nèi)，所述外殼上設(shè) 有電源指示燈、衛(wèi)星指示燈及數(shù)據(jù)鏈指示燈。
[0011] 所述GNSS板卡包括射頻前端處理模塊，所述射頻前端處理模塊與基帶數(shù)字信號處 理模塊連接，所述基帶數(shù)字信號處理模塊與定位算法模塊連接，所述定位算法模塊連接存 儲模塊和輸出接口。
[0012] 基帶數(shù)字信號處理模塊通過處理射頻前端處理模塊所輸出的數(shù)字中頻信號，復(fù)制 出與接收到的衛(wèi)星信號一致的本地載波和偽距信號，從而實現(xiàn)抓S/GPS/化ONASS衛(wèi)星的捕 獲與跟蹤，并且從中獲取偽距和載波相位等測量值及解調(diào)出的導(dǎo)航電文。
[0013] 所述定位算法模塊采用單片機。對基帶處理輸出的偽距、載波、多普勒觀測值及導(dǎo) 航電文，通過PVT、RTK、PPP等算法處理，獲取位置、速度、時間信息。
[0014] 所述輸出接口包括Event接口、PPS秒脈沖接口及多個標(biāo)準RS232串口。
[0015] 所述射頻前端處理模塊包括前置濾波器、前置放大器及本機振蕩器，所述前置濾 波器的輸入端連接所述GNSS天線，輸出端連接前置放大器，所述前置放大器連接本機振蕩 器后連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器。通過GNSS天線接收所有可見抓S/GPS/GL0NASS衛(wèi)星的信號，經(jīng)前置濾 波器和前置放大器的濾波放大后，再與本機振蕩器產(chǎn)生的正弦波本真信號進行混頻而下變 頻成中頻信號，最后通過模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器將中頻信號轉(zhuǎn)變成離散時間的數(shù)字中頻信號。
[0016] 本實用新型的有益效果是：
[0017] 本實用新型的數(shù)據(jù)通信方式采用無線電或網(wǎng)絡(luò)方式，可W作為基準站或移動站使 用，用于各種CORS系統(tǒng)、各種形變監(jiān)測系統(tǒng)、駕考駕培、機械控制、精細農(nóng)業(yè)、高精度測繪、高 精度調(diào)度監(jiān)控、航空航天、勘探、海洋、港口、氣象、國防、科研、大專院校等行業(yè)的高精度RTK 定位等。
[0018] 為移動終端提供高精度的坐標(biāo)參考。偽距差分時，精度在一米之內(nèi)，從而為亞米級 定位提供了可能;在載波差分時，精度能夠達到5cmW內(nèi)，從而為一些需要精確定位的產(chǎn)品 提供解決方案。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實施方式】：
[0020] 下面結(jié)合附圖與實施例對本實用新型做進一步說明：
[0021] 如圖1所示，一種高精度GNSS基站，包括GNSS板卡，所述GNSS板卡連接GNSS天線，所 述GNSS天線接受GPS、抓S或化ONASS信號后輸送給所述GNSS板卡，所述GNSS板卡的輸出端連 接串口單元、W太網(wǎng)單元及無線網(wǎng)單元，所述GNSS板卡通過串口單元、W太網(wǎng)單元或無線網(wǎng) 單元輸出GNSS信號。
[0022] GNSS板卡可W同時捜到S系統(tǒng)(GPS、BDS、GLONASS)八頻段的GNSS信號，運用北斗 =頻超遠距離超快速的高動態(tài)解算引擎，上百公里單歷元即可獲得分米級定位精度。
[0023] W太網(wǎng)單元采用工業(yè)級聯(lián)網(wǎng)模塊，支持lO/lOOMbpsW太網(wǎng)，且提供立即可用的操 作模式，包括TCP服務(wù)器，TCP客戶端和UDP。
[0024] 所述GNSS板卡、串口單元、W太網(wǎng)單元及無線網(wǎng)單元集成在外殼內(nèi)，所述外殼上設(shè) 有電源指示燈、衛(wèi)星指示燈及數(shù)據(jù)鏈指示燈。
[0025] 所述GNSS板卡包括射頻前端處理模塊，所述射頻前端處理模塊與基帶數(shù)字信號處 理模塊連接，所述基帶數(shù)字信號處理模塊與定位算法模塊連接，所述定位算法模塊連接存 儲模塊和輸出接口。
[0026] 存儲模塊具有IOOM內(nèi)存，用于保存原始觀測數(shù)據(jù)。
[0027] 基帶數(shù)字信號處理模塊通過處理射頻前端處理模塊所輸出的數(shù)字中頻信號，復(fù)制 出與接收到的衛(wèi)星信號一致的本地載波和偽距信號，從而實現(xiàn)抓S/GPS/化ONASS衛(wèi)星的捕 獲與跟蹤，并且從中獲取偽距和載波相位等測量值及解調(diào)出的導(dǎo)航電文。
[0028] 所述定位算法模塊采用單片機。對基帶處理輸出的偽距、載波、多普勒觀測值及導(dǎo) 航電文，通過PVT、RTK、PPP等算法處理，獲取位置、速度、時間信息。
[0029] 所述輸出接口包括Event接口、PPS秒脈沖接口及3個標(biāo)準RS232串口。
[0030] 所述射頻前端處理模塊包括前置濾波器、前置放大器及本機振蕩器，所述前置濾 波器的輸入端連接所述GNSS天線，輸出端連接前置放大器，所述前置放大器連接本機振蕩 器后連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器。通過GNSS天線接收所有可見抓S/GPS/GL0NASS衛(wèi)星的信號，經(jīng)前置濾 波器和前置放大器的濾波放大后，再與本機振蕩器產(chǎn)生的正弦波本真信號進行混頻而下變 頻成中頻信號，最后通過模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器將中頻信號轉(zhuǎn)變成離散時間的數(shù)字中頻信號。 [0031 ]本實用新型連續(xù)運行的各項技術(shù)性能如表一所示。
[0032]表一基站的各項技術(shù)性能
[0033]
[0034]
[0035] 上述雖然結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本實用新 型保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng) 域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范 圍W內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種高精度GNSS基站，其特征是，包括GNSS板卡，所述GNSS板卡連接GNSS天線，所述 GNSS天線接受GPS、BDS或GLONASS信號后輸送給所述GNSS板卡，所述GNSS板卡的輸出端連接 串口單元、以太網(wǎng)單元及無線網(wǎng)單元，所述GNSS板卡通過串口單元、以太網(wǎng)單元或無線網(wǎng)單 元輸出GNSS信號。2. 如權(quán)利要求1所述的一種高精度GNSS基站，其特征是，所述以太網(wǎng)單元采用工業(yè)級聯(lián) 網(wǎng)模塊，支持l〇/l〇〇Mbps以太網(wǎng)。3. 如權(quán)利要求1所述的一種高精度GNSS基站，其特征是，所述GNSS板卡、串口單元、以太 網(wǎng)單元及無線網(wǎng)單元集成在外殼內(nèi)，所述外殼上設(shè)有電源指示燈、衛(wèi)星指示燈及數(shù)據(jù)鏈指 示燈。4. 如權(quán)利要求1或3所述的一種高精度GNSS基站，其特征是，所述GNSS板卡包括射頻前 端處理模塊，所述射頻前端處理模塊與基帶數(shù)字信號處理模塊連接，所述基帶數(shù)字信號處 理模塊與定位算法模塊連接，所述定位算法模塊連接存儲模塊和輸出接口。5. 如權(quán)利要求4所述的一種高精度GNSS基站，其特征是，所述定位算法模塊采用單片 機。6. 如權(quán)利要求4所述的一種高精度GNSS基站，其特征是，所述輸出接口包括Event接口、 PPS秒脈沖接口及多個標(biāo)準RS232串口。7. 如權(quán)利要求4所述的一種高精度GNSS基站，其特征是，所述射頻前端處理模塊包括前 置濾波器、前置放大器及本機振蕩器，所述前置濾波器的輸入端連接所述GNSS天線，輸出端 連接前置放大器，所述前置放大器連接本機振蕩器后連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
【專利摘要】本實用新型公開了一種高精度GNSS基站，包括GNSS板卡，所述GNSS板卡連接GNSS天線，所述GNSS天線接受GPS、BDS或GLONASS信號后輸送給所述GNSS板卡，所述GNSS板卡的輸出端連接串口單元、以太網(wǎng)單元及無線網(wǎng)單元，所述GNSS板卡通過串口單元、以太網(wǎng)單元或無線網(wǎng)單元輸出GNSS信號。本實用新型的數(shù)據(jù)通信方式采用無線電或網(wǎng)絡(luò)方式，可以作為基準站或移動站使用，用于各種CORS系統(tǒng)、各種形變監(jiān)測系統(tǒng)、駕考駕培、機械控制、精細農(nóng)業(yè)、高精度測繪、高精度調(diào)度監(jiān)控、航空航天、勘探、海洋、港口、氣象、國防、科研、大專院校等行業(yè)的高精度RTK定位等。
【IPC分類】G01S19/33
【公開號】CN205374749
【申請?zhí)枴緾N201620095316
【發(fā)明人】楊濤, 陳貴平
【申請人】山東天星北斗信息科技有限公司
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2016年1月29日