CN109143267A - 一种rtk自解算gnss接收机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种RTK自解算GNSS接收机，包括CPU模块，所述CPU模块连接有若干个GNSS模块，所述若干个GNSS模块分别与一功分器相连，所述功分器连接有一GPS卫星天线，所述CPU模块还设有若干个接线端口，所述若干个GNSS模块中一GNSS模块用于做基站，另外一GNSS模块用于做移动站，本发明可以提高设备在复杂环境下作业的稳定性和可靠性，差分数据源从接收机内部获取，不受制于外部设备，不依赖于网络或者电台，接收机自动实现RTK自解算。
Description
技术领域
本发明涉及GNSS接收机领域，具体涉及一种RTK自解算GNSS接收机。
背景技术
随着GNSS和RTK技术的不断深入发展，GNSS接收机RTK解算的实现方案越来越多，传统的差分数据传输方案有电台、移动网络、有线网络等方式，还有一些其他的数据传输方案类似蓝牙等短距离的方案也有一些应用场合。但是这些方案无一例外都是依赖于外部的差分数据源。根据内部差分数据源的RTK解算方案较少。
现有技术存在以下的缺点：
RTK测量差分数据源获取过分依赖于外部设备模块。传统RTK测量中，移动站接收机所需的差分数据一般通过3G/4G网络模块拨号上网获取或者通过数传电台接收。在无人区等信号覆盖不到或者地形复杂的地方作业，网络或者电台都不能很有效的正常工作，影响RTK测量。RTK测量过程中的差分龄期较大，影响RTK解算精度，传统测量过程中，差分数据通过3G/4G网络，或者电台之间传输，传输过程中存在延迟或者信号干扰的问题，导致差分临期较大且不可控。差分龄期的大小直接影响到RTK定位解算的实时精度。具有RTK测量功能的接收机结构复杂，成本高，内部噪声干扰严重传统的RTK接收机内部集成了总多通信设备和模块，比如3G/4G网络模块，电台模块，蓝牙/WIFI模块等，导致接收机成本昂贵，结构复杂，众多网络和通信模块带来的问题就是接收机内部噪声干扰严重，影响GNSS板卡定位模块的信号质量。
发明内容
为了解决上述不足的缺陷，本发明提供了一种RTK自解算GNSS接收机，可以提高设备在复杂环境下作业的稳定性和可靠性，以及可以减小差分龄期，提高实时RTK解算精度，还可以降低成本和结构复杂度，减少内部噪声干扰水平。
本发明提供了一种RTK自解算GNSS接收机，包括CPU模块，所述CPU模块连接有若干个GNSS模块，所述若干个GNSS模块分别与一功分器相连，所述功分器连接有一GPS卫星天线，所述CPU模块还设有若干个接线端口，所述若干个GNSS模块中一GNSS模块用于做基站，另外一GNSS模块用于做移动站。
上述的GNSS接收机，其中，所述CPU模块连接有两个GNSS模块，其中一GNSS模块用于做基站，另外一GNSS模块用于做移动站。
上述的GNSS接收机，其中，所述接线端口包括网口、串口和USB端口。
上述的GNSS接收机，其中，还包括一电源，所述电源分别与所述CPU模块、若干个GNSS模块和功分器相连。
上述的GNSS接收机，其中，所述两个GNSS模块之间通过串口直连。
上述的GNSS接收机，其中，所述两个GNSS模块各有一个串口与CPU模块上的两个串口直连。
上述的GNSS接收机，用于基站的GNSS模块发送差分数据到用于移动站的GNSS模块，用于移动站的GNSS模块收到差分数据后开始定位解算。
上述的GNSS接收机，所述接收机上电启动之后，对GNSS模块进行初始化，其中包括GNSS模块串口设置、GNSS模块基本配置设置，以及配置GNSS模块基站移动站模式、基站差分数据源订阅和移动站定位状态解算
本发明具有以下优点：1、本发明可以提高设备在复杂环境下作业的稳定性和可靠性，差分数据源从接收机内部获取，不受制于外部设备，不依赖于网络或者电台，接收机自动实现RTK自解算；2、本发明可以减小差分龄期，提高实时RTK解算精度，内部差分数据源直接发送数据给RTK解算板卡，去掉中间的传输过程，减小数据传输过程中的数据延迟时间，基于0差分龄期，提高接收机实时RTK结算精度。3、本发明可以降低设备的成本和结构复杂度，减少内部噪声干扰水平，去掉用于传输差分数据源的内置网络设备和传输模块，降低接收机成本和结构复杂度，减少因内部设备和模块引起的内部噪声和干扰，提高信噪比水平。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1为本发明一种RTK自解算GNSS接收机的内部连接示意图。
图2为本发明一种RTK自解算GNSS接收机的工作流程示意图。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
参照图1-图2所示，本发明提供了一种RTK自解算GNSS接收机，包括CPU模块，CPU模块连接有若干个GNSS模块，优选为连接有两个GNSS模块，若干个GNSS模块分别与一功分器相连，功分器连接有一GPS卫星天线，CPU模块还设有若干个接线端口，其中接线端口包括网口、串口和USB端口，其中若干个GNSS模块中一GNSS模块用于做基站，另外一GNSS模块用于做移动站。本发明中GNSS接收机形状是一种类长方体结构，外部接口有天线接口和串口，其他接口可扩展，本发明将用于做移动站的GNSS模块和用于做基站的GNSS模块集成在一起，本发明可以提高设备在复杂环境下作业的稳定性和可靠性，差分数据源从接收机内部获取，不受制于外部设备，不依赖于网络或者电台，接收机自动实现RTK自解算，可以实现接收机通过内部差分数据源解算，不依赖于外部差分数据源的解算。
在本发明中，CPU模块连接有两个GNSS模块，其中一GNSS模块用于做基站，另外一GNSS模块用于做移动站，以及两个GNSS模块(GNSS板卡)通过功分器接同一个GPS卫星天线，其中两个GNSS板卡有一个串口直连，板卡1的串口与板卡2的直连，以及两个板卡各有一个串口与CPU上的两个串口直连，而且CPU可以配置连网口，usb，串口等其他外设。
本发明的优选实施例中，用于基站的GNSS模块发送差分数据到用于移动站的GNSS模块，用于移动站的GNSS模块收到差分数据后开始定位解算，具体为，本发明中，接收机内置两块GNSS板卡，一块板卡做基站，称为base-board，简称bb，另外一块板卡做移动站，称为move-board，简称mb。在自解算工作模式下，bb通过直连到mb的串口发送差分数据给mb，mb收到之后开始定位解算，另外自解算工作原理实际上是基站和移动站之间做零基线的RTK解算，而本发明中，将基站和移动站内置于同一个接收机，通过接收机内部程序控制实现此解算功能。本发明可以降低设备的成本和结构复杂度，减少内部噪声干扰水平，去掉用于传输差分数据源的内置网络设备和传输模块，降低接收机成本和结构复杂度，减少因内部设备和模块引起的内部噪声和干扰，提高信噪比水平。
参照图2所示，本发明的工作流程为：接收机上电启动之后，程序会对GNSS板卡模块初始化，初始化的主要内容包括板卡串口设置、板卡基本配置设置，之后分别配置板卡基站移动站模式，再之后是基站差分数据源订阅和移动站定位状态解算。本发明的RTK自解算GNSS接收机不依赖于外部差分数据源，独立自主RTK解算；RTK解算功能和精度不受距离、复杂环境的影响；抗环境干扰、外部干扰能力强；结构设计简单、成本低廉。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (8)
1.一种RTK自解算GNSS接收机，其特征在于，包括CPU模块，所述CPU模块连接有若干个GNSS模块，所述若干个GNSS模块分别与一功分器相连，所述功分器连接有一GPS卫星天线，所述CPU模块还设有若干个接线端口，所述若干个GNSS模块中一GNSS模块用于做基站，另外一GNSS模块用于做移动站。
2.如权利要求1所述的一种RTK自解算GNSS接收机，其特征在于，所述CPU模块连接有两个GNSS模块，其中一GNSS模块用于做基站，另外一GNSS模块用于做移动站。
3.如权利要求2所述的一种RTK自解算GNSS接收机，其特征在于，所述接线端口包括网口、串口和USB端口。
4.如权利要求3所述的一种RTK自解算GNSS接收机，其特征在于，还包括一电源，所述电源分别与所述CPU模块、若干个GNSS模块和功分器相连。
5.如权利要求4所述的一种RTK自解算GNSS接收机，其特征在于，所述两个GNSS模块之间通过串口直连。
6.如权利要求5所述的一种RTK自解算GNSS接收机，其特征在于，所述两个GNSS模块各有一个串口与CPU模块上的两个串口直连。
7.如权利要求6所述的一种RTK自解算GNSS接收机，其特征在于：用于基站的GNSS模块发送差分数据到用于移动站的GNSS模块，用于移动站的GNSS模块收到差分数据后开始定位解算。
8.如权利要求8所述的一种RTK自解算GNSS接收机，其特征在于，所述接收机上电启动之后，对GNSS模块进行初始化，其中包括GNSS模块串口设置、GNSS模块基本配置设置，以及配置GNSS模块基站移动站模式、基站差分数据源订阅和移动站定位状态解算。
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