CN104730553A - 一种北斗导航快速辅助定位电路及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种北斗导航快速辅助定位电路及其方法。其中电路包括控制输出电路和判断电路以及一个电平触发端，控制输出电路包括信号输入端和电源输出端，判断电路包括一个信号接收端和时钟信号输出端，信号输入端分别与时钟信号输出端和电平触发端信号连接，当电平触发端或时钟信号输出端向信号输入端发送高电平时，控制输出电路工作，电源输出端向北斗导航模块供电；当电平触发端或时钟信号输出端向信号输入端发送低电平时，控制输出电路休眠，电源输出端停止向北斗导航模块供电。本发明通过设计辅助快速定位电路和方法，使得北斗导航模块在关机或休眠状态时，可以以一定周期启动，并定位下载星历；从而使得北斗导航在正式使用时，可以快速定位。
Description
技术领域
本发明涉及定位技术领域，具体的说，涉及一种北斗导航快速辅助定位电路及其方法。
背景技术
目前导航仪在工作时，导航工作模块会进行先进行搜星工作，通过卫星进行定位；如北斗导航仪，需要先搜索北斗的导航星进行定位，然而导航的搜星快慢和多种因素有关，其中北斗定位快慢中很重要的一个因素就是星历，有了正确星历的北斗导航模块，几秒钟就能完成定位。没有星历的北斗导航模块要重新下载星历，这个时间至少是1分钟。而星历错误的北斗导航模块，可能很长时间内都无法定位。导航启动，分为冷起和热起两种，冷起就是要重新下载星历，热起就是利用现有的星历不用下载。北斗导航模块定位后，会将当前获得的星历保存下来（保存于存储空间）以备用。根据北斗导航星的运行状况，当设备关机时间超过大约4小时，或者设备关机状态下移动超过约200公里时，天空的北斗导航卫星星历参数发生了变化，开机时设备需要重新下载星历。
是否存在有效的 “当前位置范围”以及其相关的星历数据是卫星能否快速定位的关键。由于从卫星计算出来的星历，时效短，于是基站覆盖技术出现。该技术不依赖导航接收机的计算或存储，通过其他的渠道给导航芯片提供导航仪终端机所处位置正确星历，实现随时随地的快速定位。基站覆盖技术服务是需要移动网络 “下载星历”，需要网络支持数据传送。运行时是需要消耗网络流量的，而且非常大。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种北斗导航快速辅助定位电路，该电路可以辅助北斗导航模块进行快速定位，加速下一次定位时间。
本发明的另一目的在于：提供一种北斗导航快速辅助定位方法，该方法可以辅助北斗导航模块进行快速定位。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种北斗导航快速辅助定位电路，包括用于控制对北斗导航模块供电的控制输出电路和用于判断北斗导航模块工作状态的判断电路，所述控制输出电路包括信号输入端和电源输出端，所述判断电路包括一个信号接收端和时钟信号输出端，所述一种北斗导航快速辅助定位电路设有一个电平触发端，所述信号输入端分别与时钟信号输出端和电平触发端信号连接，当电平触发端或时钟信号输出端向信号输入端发送高电平时，控制输出电路工作，电源输出端向北斗导航模块供电；当电平触发端或时钟信号输出端向信号输入端发送低电平时，控制输出电路休眠，电源输出端停止向北斗导航模块供电；判断电路通过信号输入端接收北斗导航模块工作信号并根据北斗导航模块工作信号控制时钟信号输出端的输出信号。
进一步地，所述判断电路包括芯片U3，芯片U3设有信号端GP1、GP2；其中信号端GP1为时钟信号输出端，信号端GP2为信号输入端，所述控制输出电路包括芯片U4，芯片U4设有电源输出端OUT和使能端EN，使能端EN为所述信号输入端，使能端EN与信号端GP1信号连接。
进一步地，芯片U3、U4均为单片机或处理器。
一种北斗导航快速辅助定位方法，包括：
用于启动北斗导航模块的电源供电模块，
用于计时北斗导航模块工作的定时模块，
辅助定位时：
步骤1：当北斗导航模块停止工作时，定时模块开始计时，经过T小时时，定时模块触发电源供电模块对北斗导航模块供电，启动北斗导航模块；T<=4；
步骤2：北斗导航模块启动后，北斗导航模块进行搜星并定位；
步骤3：北斗导航模块定位成功后，定时模块触发电源供电模块停止对北斗导航模块供电，北斗导航模块停止工作，转入步骤1。
作为优选，还包括测速模块，步骤1中：T<=4或T<200(km)/V(km/h)，V表示移动速度。
进一步地，步骤2与步骤3之间还包括：
步骤2.1：当北斗导航模块在启动后m秒时间内，没有完成定位，则定位失败；定时模块触发电源供电模块停止对北斗导航模块供电，定时模块开始计时，经过n小时，定时模块触发电源供电模块对北斗导航模块供电，启动北斗导航模块；转入步骤2。
进一步地，所述电源供电模块设有触发端，当电源供电模块停止对北斗导航模块供电时，电源供电模块进入休眠模式；当定时模块计时到电源供电模块需要对北斗导航模块供电时，通过触发端触发电源供电模块工作。
进一步地，所述定时模块设有反馈端，用于接收北斗导航模块输出的反馈信号。
本发明的有益效果为：本发明通过设计辅助快速定位电路和方法，使得北斗导航模块在关机或休眠状态时，可以以一定周期启动，并定位下载星历；从而使得北斗导航在正式使用时，可以快速定位，同时免数据流量，可不添加通讯模块则实现辅助定位，节省成本。
附图说明
图1为本发明的电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步地说明。
实施例1：参见附图1。
一种北斗导航快速辅助定位电路，包括用于控制对北斗导航模块供电的控制输出电路和用于判断北斗导航模块工作状态的判断电路，所述控制输出电路包括信号输入端和电源输出端，所述判断电路包括一个信号接收端和时钟信号输出端，所述一种北斗导航快速辅助定位电路设有一个电平触发端，所述信号输入端分别与时钟信号输出端和电平触发端信号连接，当电平触发端或时钟信号输出端向信号输入端发送高电平时，控制输出电路工作，电源输出端向北斗导航模块供电；当电平触发端或时钟信号输出端向信号输入端发送低电平时，控制输出电路休眠，电源输出端停止向北斗导航模块供电；判断电路通过信号输入端接收北斗导航模块工作信号并根据北斗导航模块工作信号控制时钟信号输出端的输出信号。
本技术方案在工作时，如图1所示，当电平触发端BD-PWR接收到低电平信号，控制输出电路停止对北斗导航模块供电，控制输出电路处于休眠状态；当电平触发端BD-PWR接收到高电平信号，高电平信号通过信号输入端IN触发控制输出电路，控制输出电路通过电源输出端OUT对北斗导航模块供电（VCC-BD）；北斗导航模块工作后，开始搜星定位，当完成定位后，向判断电路的信号输入端GP2输出一个工作信号，此时北斗导航模块下载星历或更新星历，判断电路通过时钟信号输出端GP1控制控制输出电路停止供电，关闭北斗导航模块；当北斗导航模块工作一段时间（如设定的T秒，T为预定自然数）后，仍没有完成定位，说明此时北斗导航仪位于特殊环境下，无法定位；北斗导航模块向判断电路的信号输入端GP2输出一个工作失败信号，判断电路通过时钟信号输出端GP1向控制输出电路输出低电平信号，控制输出电路切断对北斗导航模块供电。判断电路记录此刻时间，并在间隔一段时间内（如10分钟等，可以设定），再次通过时钟信号输出端GP1控制控制输出电路启动北斗导航模块，进行搜星搜索定位；如果定位成功，向判断电路的信号输入端GP2输出一个工作信号，判断电路通过时钟信号输出端GP1控制控制输出电路停止供电，关闭北斗导航模块；否则，如此循环。当成功定位后，控制输出电路位于休眠状态，当经过设定时间后（如4小时），判断电路再次通过钟信号输出端GP1控制控制输出电路启动北斗导航模块，进行搜星搜索定位；如此反复。
经过上述的工作后，北斗导航模块可一直处于保存有星历的状态，即使北斗导航模块没有正式启动，但通过该北斗导航快速辅助定位电路，至少会每间隔4小时启动北斗导航模块，进行搜星定位，下载或更新星历。这样在需要使用的时候，开启北斗导航模块，可以快速得进行定位。且无需一直开启北斗导航模块，起到一定的节能效果。
进一步地，所述判断电路包括芯片U3，芯片U3设有信号端GP1、GP2；其中信号端GP1为时钟信号输出端，信号端GP2为信号输入端，所述控制输出电路包括芯片U4，芯片U4设有电源输出端OUT和使能端EN，使能端EN为所述信号输入端，使能端EN与信号端GP1信号连接。
如图1所示，U4的电源输入端IN与电源连接，且通过电容C17接地。U3还设有一个信号端GP0，信号端GP0、GP1分别与电平触发端BD_PWR信号连接。
进一步地，U3、U4均为单片机或处理器。
本发明通过设计辅助快速定位电路，使得北斗导航模块在关机或休眠状态时，可以以一定周期启动，并定位下载星历；从而使得北斗导航模块在正式使用时，可以快速定位。
进一步地，芯片U3、芯片U4均为单片机或处理器。
如图1所示，U3的GP0端通过电阻R7与GP1端连接，GP0端为数据信号端，GP1端通过电阻R8接地；GP2端通过电阻R9接地；U4的电源输入端IN端与电池连接，并通过电容C17接地，OUT端通过电容C19接地。
实施例2：一种北斗导航快速辅助定位方法，包括：用于启动北斗导航模块的电源供电模块，用于计时北斗导航模块工作的定时模块，
辅助定位时：
步骤1：当北斗导航模块停止工作时，定时模块开始计时，经过T小时时，定时模块触发电源供电模块对北斗导航模块供电，启动北斗导航模块；T<=4；
步骤2：北斗导航模块启动后，北斗导航模块进行搜星并定位；
步骤3：北斗导航模块定位成功后，电源供电模块停止对北斗导航模块供电，北斗导航模块停止工作，转入步骤1。
目前，导航仪的北斗导航模块要么处于工作状态，要么处于关机状态；一旦长期处于关机状态，如超过4个小时，组网的北斗导航卫星将会发生变动，导航仪再次启动时，需要重新下载星历，更新星历；此时启动将比较慢。而本辅助定位方法，通过一个定时模块和电源供电模块来辅助北斗导航模块定期的检查星历并更新星历；在设计时，时间T可以根据具体情况设定，一般T不大于4；如当处于移动过程中，时间T<200(km)/V(km/h)；防止其移动到200km以外的地方后，还没有更新星历。
作为优选，还包括测速模块，步骤1中：T<=4或T<200(km)/V(km/h)，V表示移动速度。通过测速模块测量整个导航仪的平均移动速度，当间隔时间T×平均速度V接近于200公里时，需要启动北斗导航进行定位，更新星历。
进一步地，步骤2与步骤3之间还包括：
步骤2.1：当北斗导航模块在启动后m秒时间内，没有完成定位；则定位失败；电源供电模块停止对北斗导航模块供电，定时模块开始计时，经过n小时，定时模块触发电源供电模块对北斗导航模块供电，启动北斗导航模块；转入步骤2。
导航仪可能位于无法接收卫星信号的场合或者被金属包裹，因此导航仪的北斗导航模块可能无法完成定位。为避免北斗导航模块一直在搜星定位，节省能源，设定搜星时间为m秒，m优选为60~120。由于导航仪处于没有完成定位状态，因此需要尽量在星历更替前，完成定位；此处设计经过n小时再次启动北斗导航模块；优选，n不大于4；更优选，T+n<=4。
进一步地，所述电源供电模块设有触发端，当电源供电模块停止对北斗导航模块供电时，电源供电模块进入休眠模式；当定时模块计时到电源供电模块需要对北斗导航模块供电时，通过触发端触发电源供电模块工作。
在电源供电模块上设置触发端，便于控制电源供电模块；在具体使用时，当电源供电模块从工作进入休眠状态时，可以通过软件控制，向电源供电模块的触发端发送一个低电平信号，电源供电模块停止对北斗导航模块供电，并进入到休眠状态；同时计时模块开始计时。当电源供电模块需要对外供电时，同样可以通过软件控制向电源供电模块的触发端发送一个高电平信号，电源供电模块工作，并对北斗导航模块供电。通过触发端来控制电源供电模块的工作状态，避免电源供电模块一直处于工作状态，节省电能。在对其进行触发时，可以通过MCU等处理器来触发。
进一步地，所述定时模块设有反馈端，用于接收北斗导航模块输出的反馈信号。
设置反馈端，用于接收北斗导航模块是否定位成功的反馈信号；当定位成功后，北斗导航模块向定时模块发送一个脉冲信号，定时模块触发电源供电模块停止供电。当定位没有成功时，定时模块开始计时。
以上仅是本申请的较佳实施例，在此基础上的等同技术方案仍落入申请保护范围。
Claims (8)
1.一种北斗导航快速辅助定位电路，其特征在于：包括用于控制对北斗导航模块供电的控制输出电路和用于判断北斗导航模块工作状态的判断电路，所述控制输出电路包括信号输入端和电源输出端，所述判断电路包括一个信号接收端和时钟信号输出端，所述一种北斗导航快速辅助定位电路设有一个电平触发端，所述信号输入端分别与时钟信号输出端和电平触发端信号连接，当电平触发端或时钟信号输出端向信号输入端发送高电平时，控制输出电路工作，电源输出端向北斗导航模块供电；当电平触发端或时钟信号输出端向信号输入端发送低电平时，控制输出电路休眠，电源输出端停止向北斗导航模块供电；判断电路通过信号输入端接收北斗导航模块工作信号并根据北斗导航模块工作信号控制时钟信号输出端的输出信号。
2.根据权利要求1所述的一种北斗导航快速辅助定位电路，其特征在于：所述判断电路包括芯片U3，芯片U3设有信号端GP1、GP2；其中信号端GP1为时钟信号输出端，信号端GP2为信号输入端，所述控制输出电路包括芯片U4，芯片U4设有电源输出端OUT和使能端EN，使能端EN为所述信号输入端，使能端EN与信号端GP1信号连接。
3.根据权利要求2所述的一种北斗导航快速辅助定位电路，其特征在于：芯片U3、芯片U4均为单片机或处理器。
4.一种北斗导航快速辅助定位方法，其特征在于：包括：
用于启动北斗导航模块的电源供电模块，
用于计时北斗导航模块工作的定时模块，
辅助定位时：
步骤1：当北斗导航模块停止工作时，定时模块开始计时，经过T小时时，定时模块触发电源供电模块对北斗导航模块供电，启动北斗导航模块；T<=4；
步骤2：北斗导航模块启动后，北斗导航模块进行搜星并定位；
步骤3：北斗导航模块定位成功后，电源供电模块停止对北斗导航模块供电，北斗导航模块停止工作，转入步骤1。
5.根据权利要求4所述的一种北斗导航快速辅助定位方法，其特征在于：还包括测速模块，步骤1中：T<=4或T<200(km)/V(km/h)，V表示移动速度。
6.根据权利要求4所述的一种北斗导航快速辅助定位方法，其特征在于：步骤2与步骤3之间还包括：
步骤2.1：当北斗导航模块在启动后m秒时间内，没有完成定位，则定位失败；电源供电模块停止对北斗导航模块供电，定时模块开始计时，经过n小时，定时模块触发电源供电模块对北斗导航模块供电，启动北斗导航模块；转入步骤2。
7.根据权利要求4所述的一种北斗导航快速辅助定位方法，其特征在于：所述电源供电模块设有触发端，当电源供电模块停止对北斗导航模块供电时，电源供电模块进入休眠模式；当定时模块计时到电源供电模块需要对北斗导航模块供电时，通过触发端触发电源供电模块工作。
8.根据权利要求4所述的一种北斗导航快速辅助定位方法，其特征在于：所述定时模块设有反馈端，用于接收北斗导航模块输出的反馈信号。
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