CN106595698A - 一种通讯导航仪 - Google Patents

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刘升
何健
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Xi'an Qiwei Technology Co Ltd
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    • G—PHYSICS
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    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
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Abstract

一种通讯导航仪，属于无线通讯和导航领域，其特征在于：包括相互电连接作用的监测导航模块和无线通讯模块；所述监测导航模块包括导航处理器和与其电连接的充电管理芯片、传感器、数据存储器和LCM；所述处理器设置有电极式USB接口；所述无线通讯模块包括有通讯处理器和与其电连接的电池模块和报文切换模块；通过监测导航模块和无线通讯模块的相互作用，结合压力传感器、温度传感器和加速度传感器获取的人体特征信息，实现便捷的通信导航方式，本发明的电路设计简洁，芯片功耗低，待机时间长，且具有自动触发求救功能，可根据大气压、加速度自动发出求救信号，也可根据水压持续不断地自动发出求救信号，适用范围广，适于推广应用。

Description

一种通讯导航仪
技术领域
本发明属于无线通讯和导航领域，具体涉及一种便携式通讯导航仪。
背景技术
随着科技的发展，特别是航空电子技术的发展，飞机等航天器取得了长足的进步。但是，由于各种各样的原因，空难事件仍时有发生，尤其是降落在海面上时因难以定位具体位置给搜救工作带来困难，造成机组人员损失严重。为了减轻空难带来的影响，本专利发明了一种便携式通讯导航仪，适用于机组人员随身携带，在无法使用机上设备的危机情况下向外界进行通讯呼救求援，并把自身的生命体征、地理位置和航向信息立刻发送出去，获得及时救援。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，提供一种便携、低功耗的通讯导航仪。
本发明所述的一种通讯导航仪，包括相互电连接作用的监测导航模块和无线通讯模块；所述监测导航模块包括导航处理器和与其电连接的充电管理芯片、传感器、数据存储器和LCM；所述处理器设置有电极式USB接口；所述无线通讯模块包括有通讯处理器和与其电连接的电池模块和报文切换模块；所述导航处理器和通讯处理器起始处于睡眠状态；在上述传感器获取到触发信号的情况下，两个处理器被同时触发唤醒进入工作状态，持续一段时间后又进入睡眠状态。
本发明所述的通讯导航仪，所述电池模块由依次电连接的锂电池、电源升降压管理芯片和电池充放电管理芯片组成。
本发明所述的通讯导航仪，所述报文切换模块包括依次电连接的短报文模块、功分器和切换开关；通过切换开关和功分器控制通讯模块的收发，收发通道复用。
本发明所述的通讯导航仪，所述切换开关设置有两组。本发明所述通讯导航仪的定位、信号接收与发送需要设置三个天线，每组切换开关可以设置两个天线，剩余一个用于备用。
本发明所述的通讯导航仪，所述传感器包括温度传感器、压力传感器和加速度传感器；在外界大气压和下落速度或者水压满足预设条件时自动触发求救信号。
本发明所述的通讯导航仪，所述监测导航模块设置有手动按键；通过触发手动按键可立即触发无线通讯模块、触发监测导航模块解析传感器信息，通过无线电波形式发出。
本发明所述的通讯导航仪，被紧急触发后，手动按下按键可以取消被连续触发，也可手动恢复触发；若不用手动按键解除触发，则过一段时间后会自动触发，发出求救信号，如此往复。
本发明所述的通讯导航仪，所述无线通讯模块内置有RNSS/GPS模块，可以实现BDS/GPS同时工作，接收到的信息通过RS232串口送到处理器。该模块集成度高、功耗低，兼容接收RDSS、RNSS/GPS卫星导航信号。监测导航模块用于对当前位置进行定位，监测生命体征信息，并将生命体征信和位置信息，通过处理器的RS232串口送给无线通讯模块。
本发明所述的通讯导航仪，所述导航处理器和通讯处理器型号均为STM32F103RCT6。
本发明所述的通讯导航仪，所述通信导航仪的工作电压为3.3V，通过较低功耗实现系统的的长时间使用，延长待机时间。
本发明所述的通讯导航仪，通过监测导航模块和无线通讯模块的相互作用，结合压力传感器、温度传感器和加速度传感器获取的人体特征信息，实现便捷的通信导航方式，本发明的电路设计简洁，芯片功耗低，待机时间长，且具有自动触发求救功能，可根据大气压、加速度自动发出求救信号，也可根据水压持续不断地自动发出求救信号，在坠落、高空飞行，高低温的情况下可正常使用，适用范围广，适于推广应用。
附图说明
图1为本发明所述通讯导航仪的组成原理框图。
具体实施方式
实施例一，本发明所述的一种通讯导航仪，包括相互电连接作用的监测导航模块和无线通讯模块；所述监测导航模块包括导航处理器和与其电连接的充电管理芯片、传感器、数据存储器和LCM；所述处理器设置有电极式USB接口；所述无线通讯模块包括有通讯处理器和与其电连接的电池模块和报文切换模块；所述电池模块由依次电连接的锂电池、电源升降压管理芯片和电池充放电管理芯片组成。所述报文切换模块包括依次电连接的短报文模块、功分器和切换开关；通过切换开关和功分器控制通讯模块的收发，收发通道复用，切换开关设置有两组。所述无线通讯模块内置有RNSS/GPS模块，可以实现BDS/GPS同时工作，接收到的信息通过RS232串口送到处理器。该模块集成度高、功耗低，兼容接收RDSS、RNSS/GPS卫星导航信号。监测导航模块用于对当前位置进行定位，监测生命体征信息，并将生命体征信和位置信息，通过处理器的RS232串口送给无线通讯模块。
所述监测导航模块设置有手动按键；通过触发手动按键可立即触发无线通讯模块、触发监测导航模块解析传感器信息，通过无线电波形式发出，被紧急触发后，手动按下按键可以取消被连续触发，也可手动恢复触发；若不用手动按键解除触发，则过一段时间后会再次被紧急触发，如此往复。所述传感器包括温度传感器、压力传感器和加速度传感器；在外界大气压和下落速度或者水压满足预设条件时自动触发求救信号。
所述导航处理器和通讯处理器型号均为STM32F103RCT6。导航处理器和通讯处理器起始处于睡眠状态；在传感器获取到触发信号的情况下，两个处理器被同时触发唤醒进入工作状态，持续一段时间后又进入睡眠状态。所述通信导航仪的工作电压为3.3V，通过较低功耗实现系统的的长时间使用，延长待机时间。
本发明所述通讯导航仪上电后，在出现紧急状况时触发，可以通过手动按键方式触发，也可自动触发，自动触发分为两种情况，一种是从高空下落时外界大气压和下落加速度满足条件通过压力传感器和加速度传感器获取相应信息后自动触发，另一种是已掉落水中后的水压经压力传感器获取相应信息后自动触发。本发明所述通讯导航仪被触发启动后，通过无线通讯模块对当前位置进行定位，并将监测导航模块解析出的各个传感器上的生命体征(体温)信息以及位置信息，通过北斗专用信道或GPS发送至地面接收站。地面接收站收到相关信息后即可开展搜救工作。
实施例二，如图1所示，同实施例一相同无线通讯模块和导航模块选用的处理器型号均为STM32F103RCT6。选用LDO型电源芯片提供系统工作电压。选用射频切换开关控制GPS定位模块、BDS短报文接收模块、BDS短报文发送模块的切换，把开关的切换控制信号接到处理器的IO管脚，通过阻抗匹配电阻后分别接到各自的天线上。短报文模块外接3个3频段收发天线，共用1个射频收发接口，并用2个射频SPDT开关和1个功分器。将射频发送信号和接收信号通过功分器整合，再通过SPDT分到3个射频连接器上。导航模块通过处理器的IIC接口分别连接温度传感器、气压传感器、加速度传感器等传感器；通过Serial LCM接口连接LCM屏，通过SPI接口连接NOR FLASH ，通过USB接口外扩实现充电管理。按键触压时间长时（5s）控制开关机，时间短时(2s)触发和取消求救信号。根据实际使用情况预设置合理的时间片t（100ms）控制切换开关、功分器，分时工作。设置紧急触发条件，压力为外界大气压且加速度大于10g，或者有水压。3s内无触发时处理器进入睡眠模式，有触发时回复到正常工作状态。选用电池充放电芯片进行电源输入输出管理，控制管脚接到CPU的IO管脚上通过控制IO管脚的状态控制充放电。

Claims (10)

1.一种通讯导航仪，其特征在于：包括相互电连接的监测导航模块和无线通讯模块；所述监测导航模块包括导航处理器和与其电连接的充电管理芯片、传感器、数据存储器和LCM；所述处理器设置有电极式USB接口；所述无线通讯模块包括有通讯处理器和与其电连接的电池模块和报文切换模块；所述导航处理器和通讯处理器起始处于睡眠状态；在上述传感器获取到触发信号的情况下，两个处理器被同时触发唤醒进入工作状态，持续一段时间后又进入睡眠状态。
2.根据权利要求1所述的通讯导航仪，其特征在于：所述电池模块由依次电连接的锂电池、电源升降压管理芯片和电池充放电管理芯片组成。
3.根据权利要求1或2所述的通讯导航仪，其特征在于：所述报文切换模块包括依次电连接的短报文模块、功分器和切换开关；通过切换开关和功分器控制通讯模块的收发，收发通道复用。
4.根据权利要求3所述的通讯导航仪，其特征在于：所述切换开关设置有两组。
5.根据权利要求1或2所述的通讯导航仪，其特征在于：所述传感器包括温度传感器、压力传感器和加速度传感器；在外界大气压和下落速度或者水压满足预设条件时自动触发求救信号。
6.根据权利要求5所述的通讯导航仪，其特征在于：所述监测导航模块设置有手动按键；通过触发手动按键可立即触发无线通讯模块、触发监测导航模块解析传感器信息，通过无线电波形式发出。
7.根据权利要求6所述的通讯导航仪，其特征在于：所述通讯导航仪被紧急触发后，手动按下按键可解除触发状态，也可手动恢复触发。
8.根据权利要求7所述的通讯导航仪，其特征在于：所述无线通讯模块内置有RNSS/GPS模块。
9.根据权利要求8所述的通讯导航仪，其特征在于：所述导航处理器和通讯处理器型号均为STM32F103RCT6。
10.根据权利要求9所述的通讯导航仪，其特征在于：所述通信导航仪的工作电压为3.3V。
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