RU74254U1

RU74254U1 - NAVIGATION COMMUNICATION TERMINAL

Info

Publication number: RU74254U1
Application number: RU2008105272/22U
Authority: RU
Inventors: Сергей Александрович Мосиенко
Original assignee: Сергей Александрович Мосиенко
Priority date: 2008-02-14
Filing date: 2008-02-14
Publication date: 2008-06-20

Abstract

Полезная модель относится к телекоммуникационным устройствам, а именно к навигационным терминалам связи, которые могут найти широкое применение для пользователей смартфонов и мобильных (сотовых) телефонов при определении местоположения.Техническим результатом данной полезной модели является повышение достоверности приема спутниковых навигационных данных от двух спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС (Россия) и GPS (США) за счет введения двухсистемного спутникового навигационного приемника ГЛОНАСС/GPS и совмещенной ГЛОНАСС/GPS антенны, повышение надежности передачи навигационных данных за счет введения антенны устройства беспроводной приемопередачи данных Bluetooth и устройства беспроводной приемопередачи данных Bluetooth, перераспределения функций между элементами навигационного терминала связи.Указанный технический результат достигается за счет того, что навигационный терминал связи содержит двухсистемный спутниковый навигационный приемник ГЛОНАСС/GPS, совмещенную ГЛОНАСС/GPS антенну, антенну устройства беспроводной приемопередачи данных Bluetooth и устройство беспроводной приемопередачи данных Bluetooth, блок электропитания и порт ввода-вывода.The utility model relates to telecommunication devices, namely, navigation communication terminals, which can be widely used for users of smartphones and mobile (cellular) phones when determining the location. The technical result of this utility model is to increase the reliability of receiving satellite navigation data from two GLONASS satellite navigation systems (Russia) and GPS (USA) due to the introduction of a two-system satellite navigation receiver GLONASS / GPS and a combined GLONASS / GPS antenna s, improving the reliability of navigation data transmission by introducing the antenna of a Bluetooth wireless data transceiver device and Bluetooth wireless data transceiver device, redistributing functions between the elements of the navigation communication terminal. The technical result is achieved due to the fact that the navigation communication terminal contains a two-system satellite navigation receiver GLONASS / GPS, GLONASS / GPS combined antenna, Bluetooth wireless transceiver antenna and wireless device ne Bluetooth transceiver data, power supply and input-output port.

Description

Полезная модель относится к телекоммуникационным устройствам, а именно к навигационным терминалам связи (НТС), которые могут найти широкое применение для пользователей смартфонов и мобильных (сотовых) телефонов при определении местоположения.The utility model relates to telecommunication devices, namely, navigation communication terminals (NTS), which can be widely used for users of smartphones and mobile (cellular) phones when determining location.

Известен навигационный терминал связи, представляющий собой беспроводную телефонную трубку с многофункциональной антенной для сетей глобальной системы мобильной связи GSM и приема GPS сигналов, описанный в патенте США №6694150 В1, 17.02.2004. Этот терминал используется для сетей мобильной связи и приема GPS, Bluetooth сигналов и состоит из следующих компонентов: телефонный приемопередатчик, GPS приемник, Bluetooth приемник, GSM антенна, GPS антенна, соединенная с GPS приемником, и Bluetooth антенна.Known navigation communication terminal, which is a wireless handset with a multifunctional antenna for networks of the global GSM mobile communications system and receiving GPS signals, is described in US patent No. 6694150 B1, 02.17.2004. This terminal is used for mobile networks and receiving GPS, Bluetooth signals and consists of the following components: telephone transceiver, GPS receiver, Bluetooth receiver, GSM antenna, GPS antenna connected to the GPS receiver, and Bluetooth antenna.

Недостатком этого устройства является низкая надежность и производительность при приеме GPS сигналов. Низкая надежность и производительность в устройстве объясняется тем, что GPS антенна должна быть в постоянной зоне видимости спутников GPS и потреблять большое количество энергии.The disadvantage of this device is the low reliability and performance when receiving GPS signals. The low reliability and performance in the device is explained by the fact that the GPS antenna should be in a constant field of view of GPS satellites and consume a large amount of energy.

Известен мобильный терминал связи для сетей глобальной системы мобильной связи GSM, описанный в патенте РФ на полезную модель №32652, 05.05.2003. Мобильный терминал связи для сетей глобальной системы мобильной связи GSM состоит из следующих компонентов: GSM модема, навигационного узла (GPS или ГЛОНАСС приемника), процессора, переключателя и порта ввода-вывода.Known mobile communication terminal for networks of the global mobile communication system GSM, described in the patent of the Russian Federation for utility model No. 32652, 05/05/2003. The mobile communication terminal for networks of the global GSM mobile communication system consists of the following components: GSM modem, navigation node (GPS or GLONASS receiver), processor, switch, and input-output port.

Недостатком этого устройства является невозможность одновременной работы в двух спутниковых навигационных системах (СНС) GPS (США) и ГЛОНАСС (Россия) и как следствие, низкая достоверность определения координат.The disadvantage of this device is the impossibility of simultaneous operation in two satellite navigation systems (SNA) GPS (USA) and GLONASS (Russia) and, as a result, the low reliability of determining the coordinates.

Известен навигационный терминал связи, описанный в патенте РФ на полезную модель №39772, 29.04.2004. Навигационный терминал связи состоит из следующих компонентов: GPS антенны, GPS приемника, микроконтроллера, устройство беспроводной приемопередачи данных (ZigBee™), антенны устройства беспроводной приемопередачи данных (ZigBee™) и порта ввода-вывода.Known navigation communication terminal described in the patent of the Russian Federation for utility model No. 39772, 04/29/2004. The navigation communication terminal consists of the following components: GPS antenna, GPS receiver, microcontroller, wireless data transceiver (ZigBee ™), antenna for wireless data transceiver (ZigBee ™) and input / output port.

Однако этот навигационный терминал связи также имеет недостаток - низкая достоверность определения координат, так как, он имеет возможность работать только в одной СНС GPS (США).However, this navigation communication terminal also has a drawback - the low accuracy of determining the coordinates, since it has the ability to work in only one GPS SNA (USA).

Известно из уровня техники и описано, например, в журнале «Электронные компоненты», №4 за 2007 г., в статье Игоря Корнеева, Владимира Немудрова, Вадима Польщикова и Олега Лагутина «Специализированная СБИС - основа цифрового навигационного приемника ГЛОНАСС/GPS», что одновременное использование двух систем ГЛОНАСС (Россия) и GPS (США) позволяет радикально повысить достоверность определения координат до уровня, недостижимого в любой отдельно взятой системе.It is known from the prior art and described, for example, in the journal "Electronic Components", No. 4 for 2007, in the article by Igor Korneev, Vladimir Nemudrov, Vadim Polshchikov and Oleg Lagutin "Specialized VLSI - the basis of the GLONASS / GPS digital navigation receiver", which the simultaneous use of two systems GLONASS (Russia) and GPS (USA) can radically increase the accuracy of determining coordinates to a level unattainable in any single system.

Таким образом, техническим результатом данной полезной модели, является повышение достоверности приема спутниковых навигационных данных от двух спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС (Россия) и GPS (США) за счет введения двухсистемного спутникового навигационного приемника ГЛОНАСС/GPS и совмещенной ГЛОHACC/GPS антенны, повышение надежности передачи навигационных данных за счет введения антенны устройства беспроводной приемопередачи данных Bluetooth и устройства беспроводной приемопередачи данных Thus, the technical result of this utility model is to increase the reliability of receiving satellite navigation data from two satellite navigation systems GLONASS (Russia) and GPS (USA) by introducing a two-system satellite navigation receiver GLONASS / GPS and a combined GLAC / GPS antenna, increasing transmission reliability navigation data by introducing an antenna of a Bluetooth wireless data transceiver device and a wireless data transceiver device

Bluetooth, перераспределения функций между элементами навигационного терминала связи.Bluetooth, redistribution of functions between the elements of the navigation communication terminal.

Технический результат достигается за счет того, что навигационный терминал связи содержащий совмещенный ГЛОНАСС/GPS приемник выполненный с возможностью одновременной работы с глобальной навигационной спутниковой системой России (ГЛОНАСС) и глобальной системой позиционирования США (Global Positioning System - GPS), совмещенную ГЛОНАСС/GPS антенну, дополнительно содержит устройство беспроводной приемопередачи данных Bluetooth, антенну устройства беспроводной приемопередачи данных Bluetooth, которая предназначена для приемопередачи данных внешнему устройству беспроводной приемопередачи данных Bluetooth, при этом выход антенны устройства беспроводной приемопередачи данных Bluetooth соединен с первым входом устройства беспроводной приемопередачи данных Bluetooth, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом ГЛОHACC/GPS модуля, второй вход ГЛОНАСС/GPS модуля соединен с выходом ГЛОНАСС/GPS антенны, при этом третий вход устройства беспроводной приемопередачи данных Bluetooth соединен с первым выходом блока электропитания, третий вход ГЛОНАСС/GPS модуля соединен со вторым выходом блока электропитания, третий вход которого соединен с выходом порта ввода-вывода, предназначенного для подключения внешнего электропитания и ввода данных.The technical result is achieved due to the fact that the navigation communication terminal containing a combined GLONASS / GPS receiver configured to simultaneously work with the global navigation satellite system of Russia (GLONASS) and the US global positioning system (Global Positioning System - GPS), combined GLONASS / GPS antenna, further comprises a Bluetooth wireless data transceiver, an antenna of a Bluetooth wireless data transceiver, which is designed to transmit data to external devices a Bluetooth wireless data transceiver, while the antenna output of the Bluetooth wireless data transceiver is connected to the first input of the Bluetooth wireless data transceiver, the second input-output of which is connected to the first input-output of the GLAC / GPS module, the second input of the GLONASS / GPS module is connected to the output GLONASS / GPS antenna, wherein the third input of the Bluetooth wireless data transceiver device is connected to the first output of the power supply unit, the third input of the GLONASS / GPS module is connected to the second output of the power supply unit, the third input of which is connected to the output of the I / O port, designed to connect external power and data input.

Заявленная полезная модель иллюстрируется следующими чертежами: фиг.1, на которой показана структурная схема навигационного терминала связи (НТС).The claimed utility model is illustrated by the following drawings: figure 1, which shows a structural diagram of a navigation communication terminal (NTS).

Рассмотрим структуру и работу НТС.Consider the structure and operation of the NTS.

Как видно из чертежа фиг.1, НТС 1, содержит антенну устройства беспроводной приемопередачи данных Bluetooth 2, устройство беспроводной приемопередачи данных Bluetooth 3, к которому подключаетсяAs can be seen from the drawing of FIG. 1, the NTS 1 comprises an antenna of a Bluetooth 2 wireless data transceiver device, a Bluetooth 3 wireless data transceiver device to which it is connected

ГЛОНАСС/GPS приемник 4 выполненный с возможностью одновременной работы с глобальной навигационной спутниковой системой России (ГЛОНАСС) и глобальной системой позиционирования США (Global Positioning System - GPS). К ГЛОНАСС/GPS приемнику 4 подключена совмещенная ГЛОНАСС/GPS антенна 5, которая принимает сигналы от двух СНС ГЛОНАСС и GPS.GLONASS / GPS receiver 4 made with the possibility of simultaneous operation with the global navigation satellite system of Russia (GLONASS) and the US global positioning system (Global Positioning System - GPS). A GLONASS / GPS combined antenna 5 is connected to the GLONASS / GPS receiver 4, which receives signals from two GLONASS and GPS SNS.

Кроме того, НТС 1 содержит порт ввода-вывода 7 и блок электропитания 6, который соединен с устройством беспроводной приемопере-дачи данных Bluetooth 2 и ГЛОНАСС/GPS приемником 4.In addition, the NTS 1 contains an input / output port 7 and a power supply unit 6, which is connected to a Bluetooth 2 wireless data transceiver device and a GLONASS / GPS receiver 4.

Заявленный НТС 1 работает следующим образом.Declared NTS 1 works as follows.

Сигналы от двух СНС ГЛОНАСС (Россия) и GPS(CUIA) 9 непрерывно поступают на совмещенную ГЛОНАСС/GPS антенну 5, далее через разъем подключения антенны (на чертеже не показано) в ГЛО-HACC/GPS приемник 4.The signals from the two SNONs GLONASS (Russia) and GPS (CUIA) 9 are continuously fed to the combined GLONASS / GPS antenna 5, then through the antenna connector (not shown) in the GLO-HACC / GPS receiver 4.

Здесь необходимо отметить, что совмещенный ГЛОНАСС/GPS приемник 4 состоит из аналоговой и цифровой части (на чертеже не показано). Совмещенный ГЛОНАСС/GPS приемник 4 предназначен для приема сигналов спутниковых систем навигации ГЛОНАСС (частотные литеры - от -7 до +12, сигнал стандартной точности) и GPS (сигнал С/А). В аналоговой части (RF Front End - FE) ГЛОНАСС/GPS приемника 4 (на чертеже не показано) производится фильтрация и усиление входных сигналов, а также их оцифровка. Аналоговая часть ГЛОНАСС/GPS приемника 4 (на чертеже не показано) построена по схеме супергетеродинного приемника с двойным преобразованием частоты. Частоты гетеродинов формируются из частоты опорного кварцевого генератора методом косвенного синтеза (на чертеже не показано) с использованием петли фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ). Выходные сигналы аналоговой части ГЛОНАСС/GPS приемника 4 (на чертеже не показано) - это бинарные It should be noted here that the combined GLONASS / GPS receiver 4 consists of an analog and digital part (not shown in the drawing). The combined GLONASS / GPS receiver 4 is designed to receive signals from GLONASS satellite navigation systems (frequency letters - from -7 to +12, standard accuracy signal) and GPS (C / A signal). In the analog part (RF Front End - FE) of the GLONASS / GPS receiver 4 (not shown in the drawing), the input signals are filtered and amplified, as well as digitized. The analog part of the GLONASS / GPS receiver 4 (not shown in the drawing) is constructed according to the superheterodyne receiver with double frequency conversion. The local oscillator frequencies are formed from the frequency of the reference crystal oscillator by the indirect synthesis method (not shown in the drawing) using a phase locked loop (PLL). The output signals of the analog part of GLONASS / GPS receiver 4 (not shown in the drawing) are binary

отсчеты сигналов второй промежуточной частоты (ПЧ) ГЛОНАСС и GPS, сигнал тактовой частоты 61 МГц, сигнал индикации захвата ФАПЧ.samples of signals of the second intermediate frequency (IF) GLONASS and GPS, clock signal 61 MHz, PLL capture signal.

В цифровой части ГЛОНАСС/GPS приемника 4 (на чертеже не показано) производится дальнейшая (аппаратная и программная) цифровая обработка сигналов. В состав цифровой части ГЛОНАСС/GPS приемника 4 (на чертеже не показано) входят сверхбольшая интегральная схема (СБИС) "16-канальный коррелятор", процессор, память (FLASH ПЗУ), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ).In the digital part of the GLONASS / GPS receiver 4 (not shown in the drawing), further (hardware and software) digital signal processing is performed. The digital part of the GLONASS / GPS receiver 4 (not shown) includes an ultra-large integrated circuit (VLSI) "16-channel correlator", a processor, memory (FLASH ROM), and random access memory (RAM).

Необходимо отметить, что входящая в состав цифровой части ГЛОНАСС/GPS приемника 4 (на чертеже не показано) СБИС "16-канальный коррелятор" имеет рабочую тактовую частоту 30,5 МГц и содержит 16 корреляционных каналов; сдвоенный приемопередатчик (DUART) типа RS-232 с FIFO объемом 16х8 бит; формирователь секундной метки времени 1PPS; часы реального времени (RTC), а также формирователи сигнала прерывания INT1 и шкалы времени (на чертеже не показаны).It should be noted that the 16-channel correlator VLSI, which is part of the digital part of GLONASS / GPS receiver 4 (not shown in the drawing), has an operating clock frequency of 30.5 MHz and contains 16 correlation channels; dual transceiver (DUART) type RS-232 with FIFO 16x8 bit; 1PPS second time stamp driver; real-time clock (RTC), as well as generators of the INT1 interrupt signal and time scales (not shown in the drawing).

Принятые данные ГЛОНАСС/GPS приемник 4 передает в встроенный микроконтроллер (на чертеже не показано) устройства беспроводной приемопередачи данных Bluetooth 3, который анализирует полученные координаты геодезических пунктов. Координаты геодезических пунктов передаются в устройство беспроводной приемопередачи данных Bluetooth 3 и далее через разъем подключения антенны (на чертеже не показано) передаются на антенну устройство беспроводной приемопередачи данных Bluetooth 2, далее данные передаются на смартфон или мобильный (сотовый) телефон 8.The received GLONASS / GPS receiver 4 transmits to the built-in microcontroller (not shown) a Bluetooth 3 wireless data transceiver, which analyzes the received coordinates of the survey points. The coordinates of the geodetic points are transmitted to the Bluetooth 3 wireless data transceiver and then through the antenna connection connector (not shown) the Bluetooth 2 wireless data transceiver is transmitted to the antenna, then the data is transmitted to the smartphone or mobile (cell) phone 8.

Порт ввода-вывода 7, предназначен для коммутации с источником электропитания и персональным компьютером (на чертеже не показано). Электропитание терминала 1 может осуществляться от блока электропитания 6, в качестве которого может выступать аккумуляторная батарея I / O port 7, is designed for switching with a power source and a personal computer (not shown in the drawing). The power supply of the terminal 1 can be carried out from the power supply unit 6, which can act as a battery

(на чертеже не показано), или внешнего источника, подключенного к порту внешнего электропитания, который находится в порту ввода-вывода 7. Напряжение для электропитания терминала 1 подается от блока электропитания 6, через который происходит электропитание всех элементов устройства: ГЛОНАСС/GPS приемника 4 и устройство беспроводной приемопередачи данных Bluetooth 3.(not shown in the drawing), or an external source connected to an external power supply port, which is located in the input-output port 7. Voltage for power supply to terminal 1 is supplied from power supply unit 6, through which power is supplied to all elements of the device: GLONASS / GPS receiver 4 and a Bluetooth 3 wireless data transceiver.

Наличие в НТС 1 двухсистемного ГЛОНАСС (Россия) и GPS (США) приемника 4 позволяет одновременно принимать спутниковые навигационные сигналы от двух СНС, тем самым решая задачу полезной модели: повышение достоверности приема спутниковых навигационных данных от двух спутниковых навигационных систем (СНС) ГЛОНАСС (Россия) и GPS (США). Введение в НТС 1 антенны устройства беспроводной приемопередачи данных Bluetooth 2, устройства беспроводной приемопередачи данных Bluetooth 3 и перераспределение функций между элементами НТС 1 позволяет повысить надежность передачи навигационных данных.The presence in the STS 1 of a two-system GLONASS (Russia) and GPS (USA) receiver 4 allows you to simultaneously receive satellite navigation signals from two SNAs, thereby solving the problem of a utility model: increasing the reliability of receiving satellite navigation data from two satellite navigation systems (SNA) GLONASS (Russia ) and GPS (USA). The introduction of the antennas of the Bluetooth 2 wireless data transceiver into the STS 1, the Bluetooth 3 wireless data transceiver devices and the redistribution of functions between the STS 1 elements allows to increase the reliability of navigation data transmission.

Изготовление НТС 1, изображенного на фиг.1, осуществляют из типовых радиоэлектронных компонентов (РЭК). РЭК могут быть: совмещенный СНП ГЛОНАСС/GPS приемник 4, например, СНП TFAG50 или "ГАЛС-001" разработанных ФГУП НИИМА "ПРОГРЕСС", устройство беспроводной приемопередачи данных Bluetooth 3, например, WML-С19 компании MITSUMI. Все остальные элементы - типовые РЭК.The manufacture of the NTS 1 depicted in figure 1, is carried out from a typical electronic components (REC). REC may be: a combined GLONASS / GPS receiver 4, for example, TFAG50 or GALS-001 SNP developed by FSUE NIIMA PROGRESS, a Bluetooth 3 wireless data transceiver, for example, MITSUMI WML-C19. All other elements are typical RECs.

Опытные образцы НТС 1 изготовлены. Испытания показали, что они соответствует требованиям средств измерений GPS/ГЛОНАСС приемников.Prototypes NTS 1 are made. Tests have shown that they meet the requirements of GPS / GLONASS receivers.

Claims

A navigation communication terminal comprising a combined GLONASS / GPS receiver configured to simultaneously operate with the global navigation satellite system of Russia (GLONASS) and the US global positioning system (GPS), a combined GLONASS / GPS antenna, characterized in that it comprises a device Bluetooth wireless data transceiver, an antenna of a Bluetooth wireless data transceiver, which is designed to transmit data to an external Bluetooth wireless data transceiver, the antenna output of the Bluetooth wireless data transceiver device is connected to the first input of the Bluetooth wireless data transceiver device, the second input-output of which is connected to the first input-output of the GLONASS / GPS module, the second input of the GLONASS / GPS module is connected to the output of the GLONASS / GPS antenna, the third input of the Bluetooth wireless data transceiver is connected to the first output of the power supply unit, the third input of the GLONASS / GPS module is connected to the second output of the power supply unit, the third input of which is connected to the output IO mouth, intended to connect external power supply and data input.