CN102062862B - 一种导航卫星混合定位或授时的模式选择方法 - Google Patents

一种导航卫星混合定位或授时的模式选择方法 Download PDF

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Abstract

一种导航卫星混合定位或授时的模式选择方法，所述方法包括：卫星信号状态确定步骤：系统获取当前所述导航卫星系统A或B的卫星信号状态；单一卫星导航系统选择步骤：如果当前所述卫星导航系统A或B中单一卫星导航系统能够满足定位或授时需要，则系统选择A或B中单一卫星导航系统去进行定位或授时；混合卫星导航系统选择步骤：如果当前所述卫星导航系统A或B中单一卫星导航系统不能够满足定位或授时需要，则系统选择A和B卫星导航系统混合定位模式。采用该方法后，混合双模卫星导航接收装置能够在满足正常工作的情况下，尽量降低系统功耗。本发明适用于包括GPS、北斗二代卫星导航系统在内的双模、多模混合卫星导航接收装置。

Description

一种导航卫星混合定位或授时的模式选择方法
技术领域
本发明涉及一种导航卫星混合定位或授时的模式选择方法。
背景技术
现有的导航系统导航模式以及授时模块大多都是只采用GPS模式来做，系统导航模式和授时模式很单一，且对GPS卫星系统得依赖性相当大。如果使用混合导航授时模式，可以减小对单一导航卫星系统的依赖性。但是混合授时由于系统包括了多个导航系统接收模块,同时工作时系统功耗比较大。
发明内容
本发明的目的是解决混合授时由于系统包括了多个导航系统接收模块,同时工作时系统功耗比较大的问题。
本发明是这样实现的：一种导航卫星混合定位或授时的模式选择方法，所述方法包括, 卫星信号状态确定步骤:系统获取当前所述导航卫星系统A或B的卫星信号状态;单一卫星导航系统选择步骤:如果当前所述卫星导航系统A或B中单一卫星导航系统能够满足定位或授时需要,则系统选择A或B中单一卫星导航系统去进行定位或授时;混合卫星导航系统选择步骤:如果当前所述卫星导航系统A或B中单一卫星导航系统不能够满足定位或授时需要，则系统选择A和B卫星导航系统混合定位模式。
更进一步，在所述单一卫星导航系统选择步骤中，系统选择其中一个卫星导航系统进行定位或授时，同时所述系统中与另一卫星导航系统所对应的模块被关闭或进入省电模式。
更进一步，所述与另一卫星导航系统所对应的模块为射频前端模块。
更进一步，所述方法包括，在所述单一卫星导航系统选择步骤中，系统判断当前单一所述卫星导航系统A或B中被跟踪到的卫星数量是否大于或等于5，如果是，判断所述单一卫星导航系统能够满足定位或授时需要。
更进一步，所述导航卫星系统A为GPS，B为北斗二代卫星导航系统。
本发明还提供一种导航卫星混合定位或授时的模式选择方法，所述方法包括, 卫星信号状态确定步骤:系统获取当前所述导航卫星系统A和B的卫星信号状态;混合卫星导航定位步骤:系统利用所述导航卫星系统A和B的卫星信号进行混合定位或授时；单一卫星导航系统选择步骤:如果当前所述卫星导航系统A或B中单一卫星导航系统能够满足定位或授时需要,则系统选择A或B中单一卫星导航系统去进行定位或授时，同时所述系统中与另一卫星导航系统所对应的模块被关闭或进入省电模式。
更进一步，所述与另一卫星导航系统所对应的模块为射频前端模块。
更进一步，其特征在于，所述方法包括，在所述单一卫星导航系统选择步骤中，系统判断当前单一所述卫星导航系统A或B中被跟踪到的卫星数量是否大于或等于5，如果是，判断所述单一卫星导航系统能够满足定位或授时需要。
更进一步，所述导航卫星系统A为GPS，B为北斗二代卫星导航系统。
采用该方法后，混合双模卫星导航接收装置能够在满足正常工作的情况下，尽量降低系统功耗。本发明适用于包括GPS、北斗二代卫星导航系统在内的双模、多模混合卫星导航接收装置。 
附图说明
图1为系统为本系统的系统框图；
图2为本系统混合定位的流程图；
图3为本系统低功耗工作模式流程。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
由于本系统的射频前端的工作模式可以被配置成支持现在所有卫星导航系统的工作模式，因此以GPS和北斗2代卫星导航系统为例，例如：GPS导航卫星的信号频率为1575.42MHz，北斗2代导航卫星的信号频率为1561.098MHz，它们的中心频点之相差15M，所以本系统通过外接的（可接收GPS和北斗2代卫星信号的兼容型）天线1接收天上的GPS和北斗2代卫星信号。接收到的卫星信号通过同轴电缆送到卫星信号处理模块2中，通过对信号进行放大，滤波，然后平均分配功率等处理。处理过后的卫星信号分别被送到可配置模式射频前端a 3和可配置模式射频前端b 4中，这两个射频模块都为可配置工作模式的射频模块。TCXO6为两个射频模块提供采样频率，时钟驱动5可保证两个射频模块时钟的相位相同。基带芯片7负责处理由射频模块输出的数据。微处理器8用来处理基带芯片输出的信息。数据存储模块9用来保存系统控制程序，定位信息，坐标，星历，历书，时间等数据。上位机10用来显示和打印定位信息，坐标，星历，时间等信息。电源模块11为本系统提供各部分的有效工作电压。
以使用GPS和北斗2代导航卫星系统用来混合定位为例，系统的工作流程如下步骤。
步骤12：系统上电;
步骤13：接收GPS和北斗2代卫星信号;
步骤14：卫星信号处理模块处理接收到的卫星信号。其中主要包括：对卫星信号进行放大，对放大后的信号进行相同功率分配处理，对分配出来的卫星信号进行滤波处理;
步骤15：微处理器发送控制信号。同时控制两路射频模块开始工作; 
步骤16：配置两路射频模块的工作模式。微处理器在发送控制信号后，又对两路射频模块发送配置，使射频模块进入相应的工作状态。微处理器从数据存储模块中调出配置信息，直接通过射频前端的配置端口将配置信息配到射频前端。例如：可以将射频前端1配置成GPS模式，同时将射频前端2配置成北斗2代模式。还可以将射频前端1配置成北斗2代模式，同时将射频前端2 配置成GLONASS模式。
步骤17：射频信号输出中频数据。
步骤18：基带芯片处理数据。通过基带内部处理，得出卫星的星历，仰角，位置，时间，健康度等信息;
步骤19：微处理器处理数据。其处理的数据包括步骤18中所包含的数据，并将数据传输给数据存储模块9;
步骤20：保存数据。保存步骤18中所包含的信息;
步骤21：上位机处理数据，其处理的方式可以根据用户需求来处理，例如：用作导航，定位，在地图上显示坐标等；
采用混合定位，可以解决单一导航卫星系统因可以用来导航定位的卫星数量不够而导致系统无法导航定位的问题。
本系统低功耗工作模式的流程前面的步骤同图二中的步骤12到步骤17相同。不同之处在于微处理器对射频前端的控制方法不同。系统处于混合定位工作模式时，两路射频前端同时要处于工作状态。而低功耗工作模式时，只需要一路射频前端工作就可以了。具体步骤如下:
步骤30：接收卫星数据；例如：当可配置射频前端a工作在GPS模式下，同时可配置射频前端b工作在北斗2代工作模式下。基带芯片由可配置射频前端1发送的卫星数据中算出当前状态下GPS卫星系统中跟踪到的卫星编号。如表1：
    卫星编号
3
  5
 10
 14
 16
 24
表 1
很明显，卫星数量有5颗，而导航定位理论上只需要4颗卫星就够了。因此系统进入下一步骤。 
步骤31：判断接收到的卫星是否可以保证正常定位。当微处理器8收到基带传输过来的卫星数据以后，会判断卫星的数量是否大于或等于5，如果大于等于5，则进入步骤35，如果小于5则进入步骤32。
步骤32 ：控制另外一路射频进入工作模式。当微处理器8判断可用来导航定位的数量小于5时，它会控制另一路射频前端同时工作。当另一路射频前端工作时，开始步骤34。
步骤34：判断接收到的卫星是否能正常定位。如果可以正常定位，则进入步骤36，如果不能正常定位，则进入步骤33。
步骤33：同时开启另一路射频前端。当两路射频前端都处于工作状态的时候，进入步骤37。
步骤37：混合定位。其具体方法在于如果当前卫星系统可以用来保证定位的卫星数量不够时，通过添加另外一种卫星系统中可用来定位的卫星，来解决当前卫星系统可用来定位的卫星数量不够的问题。
步骤35和步骤36原理相同：控制另一路射频前端不工作；
步骤38：上位机显示位置；
采用此方法可以降低混合定位系统的功耗。
还有另外一种实施例，其具体方法为：
当系统上电之后，系统直接进入混合定位模式，即两个可配置射频模块同时接收卫星信号，然后输出中频信号。基带芯片算出射频模块接收到的各卫星系统中的卫星坐标，伪距，星历，数量等信息以后，微处理器会自动判断各卫星系统的卫星数量是否符合大于等于5。如果其中有一种卫星模块的数量大于等于5，则微处理器会直接关闭另外一路射频模块，从而降低系统的功耗。
本发明适用于包括GPS、北斗二代卫星导航系统在内的双模、多模混合卫星导航接收装置。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种导航卫星混合定位或授时的模式选择方法，其特征在于，所述方法包括, 
卫星信号状态确定步骤:系统获取当前导航卫星系统A或B的卫星信号状态;
单一卫星导航系统选择步骤:如果当前所述卫星导航系统A或B中单一卫星导航系统能够满足定位或授时需要,则系统选择A或B中单一卫星导航系统去进行定位或授时, 同时所述系统中与另一卫星导航系统所对应的模块被关闭或进入省电模式;
混合卫星导航系统选择步骤:如果当前所述卫星导航系统A或B中单一卫星导航系统不能够满足定位或授时需要，则系统选择A和B卫星导航系统混合定位模式。
2.如权利要求1所述的模式选择方法，其特征在于，所述与另一卫星导航系统所对应的模块为射频前端模块。
3.如权利要求1至2中任意一项所述的模式选择方法，其特征在于，所述方法包括，在所述单一卫星导航系统选择步骤中，系统判断当前单一所述卫星导航系统A或B中被跟踪到的卫星数量是否大于或等于5，如果是，判断所述单一卫星导航系统能够满足定位或授时需要。
4.如权利要求3所述的模式选择方法，其特征在于，所述导航卫星系统A为GPS，B为北斗二代卫星导航系统。
5.一种导航卫星混合定位或授时的模式选择方法，所述方法包括, 
卫星信号状态确定步骤:系统获取当前导航卫星系统A和B的卫星信号状态;
混合卫星导航定位步骤:系统利用所述导航卫星系统A和B的卫星信号进行混合定位或授时；
其特征在于，所述方法还包括,
单一卫星导航系统选择步骤:如果当前所述卫星导航系统A或B中单一卫星导航系统能够满足定位或授时需要,则系统选择A或B中单一卫星导航系统去进行定位或授时，同时所述系统中与另一卫星导航系统所对应的模块被关闭或进入省电模式。
6.如权利要求5所述的模式选择方法，其特征在于，所述与另一卫星导航系统所对应的模块为射频前端模块。
7.如权利要求5或6中任意一项所述的模式选择方法，其特征在于，所述方法包括，在所述单一卫星导航系统选择步骤中，系统判断当前单一所述卫星导航系统A或B中被跟踪到的卫星数量是否大于或等于5，如果是，判断所述单一卫星导航系统能够满足定位或授时需要。
8.如权利要求7所述的模式选择方法，其特征在于，所述导航卫星系统A为GPS，B为北斗二代卫星导航系统。
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