CN107766765A - 一种星历无线加载终端 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种星历无线加载终端，采用一体化设计，首次将RFID模块应用于星历无线加载，体积小，功耗更低，续航能力更强。包括卫星定位和星历提供单元、显示控制和数据处理单元以及星历无线加载单元，卫星定位和星历提供单元用于输出导航卫星定位信息和星历信息；显示控制和数据处理单元用于来自接收卫星定位和星历提供单元的卫星定位信息和星历信息，并将星历数据发送给星历无线加载单元；星历无线加载单元用于接收来自显示控制和数据处理单元的星历数据和相关定位数据，按规定的通信协议进行数据处理，通过RFID标准协议用无线的方式传输到载体电子标签上，实现星历无线加载。
Description
技术领域
本发明属于卫星导航技术领域，特别是涉及一种星历无线加载终端。
背景技术
随着北斗卫星导航系统的不断发展，越来越多的专用设备的卫星导航部分用到了北斗系统，也开始对北斗定位的高精度以及北斗产品的可靠性、稳定性、高精度，提出了新的要求。
为满足专用设备对载体运动距离修正量精确度的要求，卫星导航在载体运动过程中为航迹修正提供位置、速度信息，实现对距离误差进行修正。目前，某些载体上的专用设备使用的北斗导航系统，需要其在加电后，几秒钟内实现快速定位，这就需要为专用设备上的北斗导航设备提前预装卫星星历。现有技术中，要实现为专用设备预装卫星星历，一般需要两个设备，设备一实现接收导航卫星信号，并实现多系统组合导航定位、测速、授时、星历下载，设备一将星历数据通过有线的形式输出给设备二，由设备二再将星历数据包加载到载体专用设备上；该方案的缺点是星历下载和加载需要两个设备，是分体式设计，而且需要有线传输线，设备硬件和软件复杂，产品体积和功耗均较大，不利于携带和使用。
发明内容
本发明针对现有技术存在的缺陷和不足，提供一种星历无线加载终端，采用一体化设计，首次将RFID模块应用于星历无线加载，星历下载和星历加载由原来的两套设备变成一套设备，减少了中间环节，设备可靠性和使用性更好；体积小，便于携带；并且功耗降低，其续航能力更强。
本发明的技术方案是：
1.一种星历无线加载终端，其特征在于，包括卫星定位和星历提供单元、显示控制和数据处理单元以及星历无线加载单元，所述卫星定位和星历提供单元包括依次连接的定位天线、射频模块、卫星导航模块，用于输出导航卫星定位信息和星历信息；所述显示控制和数据处理单元包括显控处理板以及与显控处理板连接的显示屏和输入/输出控制信息的功能按键，用于接收来自卫星定位和星历提供单元的卫星定位信息和星历信息，并将星历数据发送给星历无线加载单元；所述星历无线加载单元包括依次连接的RFID天线、RFID模块以及设置在载体上的RFID电子标签，用于接收来自显示控制和数据处理单元的星历数据和相关定位数据，按规定的通信协议进行数据处理，通过RFID标准协议用无线的方式传输到载体电子标签上，实现星历无线加载。
2.所述显示控制和数据处理单元通过显控处理板的串口1和串口2分别接收卫星定位和星历提供单元提供的卫星定位信息和星历数据。
3.所述显示控制和数据处理单元通过显控处理板的串口3将星历数据发送到星历无线加载单元。
4.所述星历无线加载单元的RFID模块采用高频或超高频两种工作频段。
5.所述载体上的RFID电子标签采用抗金属电子标签；包括满足8KB以上数据存储的要求存储单元，具备I2C有线接口。
6.所述显示控制和数据处理单元还包括充电、放电及电源管理模块，分别连接显控处理板、卫星导航模块、RFID模块以及锂离子电池，用于对锂离子电池和整机进行供电。
7.所述显示控制和数据处理单元还包括与显控处理板连接的语音模块/功放/喇叭，用于对外输出音频信息。
8.所述显控处理板的PPS数据接口连接卫星导航模块的秒脉冲接口。
9.所述卫星导航模块的串口3连接显控处理板的RS232数据接口。
10.所述卫星定位和星历提供单元包括的定位天线为BDS双模三频天线，同时可以接收BDS和GPS系统的BDS B1、BDS B3和GPS L1频率信号。
本发明的技术效果：
本发明提供的一种星历无线加载终端，采用一体化设计，首次将RFID模块应用于星历无线加载，星历下载和星历加载由原来的两套设备变成一套设备，减少了中间环节，设备可靠性和使用性更好；体积小，便于携带；并且功耗降低，其续航能力更强。
具体的，本发明的星历无线加载终端包括卫星定位和星历提供单元、显示控制和数据处理单元以及星历无线加载单元，其中星历无线加载单元首次采用了RFID无线射频识别模块，实现星历数据的无线加载。显示控制和数据处理单元通过显控处理板的串口1和串口2分别接收卫星定位和星历提供单元提供的卫星定位信息和星历数据，由串口1输出时间、位置、速度、卫星星况等信息，由串口2输出星历数据包，便于星历数据的提取；显示控制和数据处理单元通过显控处理板的串口3将星历数据发送到星历无线加载单元，由独立的串口3把收到的串口2星历数据以及数据处理单元生成的轨迹参数合并后，一次性打包发送给星历无线加载单元；星历无线加载单元的RFID模块具备快速数据传输能力，通过RFID标准协议用无线的方式传输到载体电子标签上，实现了星历数据的快速加载。载体上的RFID电子标签具备数据存储要求的存储单元，能够将星历数据及相关定位数据进行存储并传输给上位机。
附图说明
图1为本发明的星历无线加载终端的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例做进一步的详细说明。
如图1所示，是本发明的星历无线加载终端的结构示意图。一种星历无线加载终端，包括卫星定位和星历提供单元、显示控制和数据处理单元以及星历无线加载单元，卫星定位和星历提供单元包括依次连接的定位天线、射频模块、卫星导航模块，用于输出导航卫星定位信息和星历信息；显示控制和数据处理单元包括显控处理板以及与显控处理板连接的显示屏、输入/输出控制信息的功能按键，用于接收来自卫星定位和星历提供单元的卫星定位信息和星历信息，并将星历数据发送给星历无线加载单元；星历无线加载单元包括依次连接的RFID天线、RFID模块以及设置在载体上的RFID电子标签，用于接收来自显示控制和数据处理单元的星历数据和相关定位数据，按规定的通信协议进行数据处理，通过RFID标准协议用无线的方式传输到载体电子标签上，实现星历无线加载。
其中，卫星定位和星历提供单元的定位天线采用BDS双模三频天线，即同时可以接收BDS和GPS系统，BDS B1、BDS B3和GPS L1频率信号，卫星导航模块具有多模多频芯片，该芯片采用32位高性能ARM嵌入式处理器，内置BDS/GPS/Glonass/Galileo算法引擎的基带模块、NOR-Flash和SDRAM/SRAM存储控制器、DMA控制器、USB1.1设备和其他相关IO外围设备，可与多种的设备实现互联，适应多种场合的应用，提供独立导航功能的单芯片解决方案。其工作原理是：BDS双模三频天线将卫星信号进行放大、下变频、滤波、输出模拟信号，经过射频模块下变频和模数转换后的信号再送给卫星导航模块的多模多频芯片内，经过伪码延时锁定环路与载波锁定环路，对信号进行解扩与解调，获得基带信号；芯片的嵌入式CPU处理器从基带信号中提取相关数据、从伪码延时锁定环路获得的伪距、从载波环路获得的与多普勒频移相应的伪距变化率以及一些初始数据进行导航解算，确定载体的PVT(位置、速度及时间)参数，最后通过输入/输出接口(串口1和串口2)对外输出导航卫星定位信息和星历信息。
显示控制和数据处理单元通过显控处理板的串口1和串口2分别连接卫星导航模块的串口1和串口2，分别接收卫星定位和星历提供单元提供的卫星定位信息和星历数据；通过显控处理板的串口3连接星历无线加载单元的RFID模块串口，将星历数据发送到星历无线加载单元；显示控制和数据处理单元还包括与显控处理板连接的语音模块/功放/喇叭，用于对外输出音频信息。其工作原理是：显控处理板分别通过串口1和串口2接收来自卫星定位和星历提供单元提供的卫星定位信息和星历数据，把相关信息通过TFT-LCD液晶显示屏显示出来，还可通过语音模块/功放/喇叭对外输出音频信息；通过功能按键控制各种信息的输入和输出。另外，显控处理板的PPS数据接口连接卫星导航模块的秒脉冲接口，用于后端设备的精确授时；卫星导航模块的串口3连接显控处理板的RS232数据接口，用于卫星导航模块上的专用器件的信息加载使用，为预留接口。
星历无线加载单元的RFID模块将采用高频或超高频两种频段，本实施例采用高频段，工作频率为13.56MHz,符合ISO/IEC 14443A标准，用于将星历数据及相关定位数据通过高频或超高频无线方式加载到载体电子标签中，具备快速数据传输能力，传输速率至少可达到1KB/s以上。载体上的RFID电子标签包括满足8KB以上数据存储要求的存储单元，具备I2C有线接口，即支持RFID无线数据写入，也可以支持有线数据输出，能够将星历数据及相关定位数据进行存储，接上3.3V的电源后，通过串口，自动往上位机软件传输电子标签上的存储数据；考虑到载体的金属结构特点，其RFID电子标签采用抗金属电子标签，能在金属物体上传输数据。其工作原理是通过RFID模块的串口接收来自显示控制和数据处理单元的星历数据和相关飞控数据等信息，按规定的通信协议进行数据处理，通过RFID标准协议用无线的方式传输到载体电子标签上，并将数据进行存储，实现BDS星历无线加载功能，达到飞行载体上卫星接收机快速定位的目的。
另外，显示控制和数据处理单元还包括充电、放电及电源管理模块，分别连接显控处理板、卫星导航模块、RFID模块以及锂离子电池，用于对锂离子电池和整机进行供电。
在此指明，以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造，但并非限制本发明创造的保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或删繁从简而进行的实施，均落入本发明创造的保护范围。
Claims (10)
1.一种星历无线加载终端，其特征在于，包括卫星定位和星历提供单元、显示控制和数据处理单元以及星历无线加载单元，所述卫星定位和星历提供单元包括依次连接的定位天线、射频模块、卫星导航模块，用于输出导航卫星定位信息和星历信息；所述显示控制和数据处理单元包括显控处理板以及与显控处理板连接的显示屏和输入/输出控制信息的功能按键，用于接收来自卫星定位和星历提供单元的卫星定位信息和星历信息，并将星历数据发送给星历无线加载单元；所述星历无线加载单元包括依次连接的RFID天线、RFID模块以及设置在载体上的RFID电子标签，用于接收来自显示控制和数据处理单元的星历数据和相关定位数据，按规定的通信协议进行数据处理，通过RFID标准协议用无线的方式传输到载体电子标签上，实现星历无线加载。
2.根据权利要求1所述的星历无线加载终端，其特征在于，所述显示控制和数据处理单元通过显控处理板的串口1和串口2分别接收卫星定位和星历提供单元提供的卫星定位信息和星历数据。
3.根据权利要求1所述的星历无线加载终端，其特征在于，所述显示控制和数据处理单元通过显控处理板的串口3将星历数据发送到星历无线加载单元。
4.根据权利要求1所述的星历无线加载终端，其特征在于，所述星历无线加载单元的RFID模块采用高频或超高频两种频段。
5.根据权利要求1所述的星历无线加载终端，其特征在于，所述载体上的RFID电子标签采用抗金属电子标签；包括满足8KB以上数据存储的要求存储单元，具备I2C有线接口。
6.根据权利要求1所述的星历无线加载终端，其特征在于，所述显示控制和数据处理单元还包括充电、放电及电源管理模块，分别连接显控处理板、卫星导航模块、RFID模块以及锂离子电池，用于对锂离子电池和整机进行供电。
7.根据权利要求1所述的星历无线加载终端，其特征在于，所述显示控制和数据处理单元还包括与显控处理板连接的语音模块/功放/喇叭，用于对外输出音频信息。
8.根据权利要求1所述的星历无线加载终端，其特征在于，所述显控处理板的PPS数据接口连接卫星导航模块的秒脉冲接口。
9.根据权利要求1所述的星历无线加载终端，其特征在于，所述卫星导航模块的串口3连接显控处理板的RS232数据接口。
10.根据权利要求1所述的星历无线加载终端，其特征在于，所述卫星定位和星历提供单元包括的定位天线为BDS双模三频天线，同时可以接收BDS和GPS系统的BDS B1、BDS B3和GPS L1频率信号。
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| CN114579193A (zh) * | 2022-03-08 | 2022-06-03 | 国泰新点软件股份有限公司 | 多系统加载方法、装置、设备及存储介质 |
| CN114579193B (zh) * | 2022-03-08 | 2024-01-12 | 国泰新点软件股份有限公司 | 多系统加载方法、装置、设备及存储介质 |
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