CN203224629U - 多系统卫星导航接收机 - Google Patents
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Abstract
一种多系统卫星导航接收机，包括功分器、下变频射频通道、10MHz参考频率源、电源、信号处理模块和输入输出接口模块，其中，所述功分器用于对接收的卫星信号进行分路，所述10MHz参考频率源用于为整个系统提供同频同源时钟，所述电源用于为系统内不同组件提供不同电源，所述信号处理模块用于对导航卫星信号进行解算处理，得出载体位置信息，所述输入输出接口模块用于与接收机用户进行数据交互，提供用户所需的数据，以及接收用户发送的数据。本实用新型可接收GPS、GLNASS和BD1三种导航系统的卫星信号，实现组合定位和测速功能，也可分别实现单星座的定位和测速。
Description
技术领域
本实用新型属于导航、制导与控制技术领域，接收GPS、GLNASS和BD1三系统的导航信号，实现组合定位和测速功能，也可分别实现单星座的定位和测速，主要用于紧耦合/超紧耦合组合导航系统中，也可以用作普通卫星导航接收机系统。
背景技术
卫星导航在军事领域有着重要应用，从出现开始就与导弹、飞行器等军事应用有着紧密的联系。从美国最近几次发动的局部战争可以看出，配有高精度卫星导航定位系统的精确制导武器在战争中越来越发挥重要作用。战场环境非常复杂，必须研制不同体制、不同动态、不同平台的卫星导航技术，多系统卫星导航接收机，运用多系统组合导航技术，相对于单一模式的卫星导航接收机，大大的提高了可靠性、环境适用性和通用性，可适应现代高技术战争条件下多种武器平台的作战使用需求。开展多系统卫星导航接收机的研究，符合现代化战争对军事科技的发展需要。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能够同时接收GPS、GLNASS和BD1三种导航系统的卫星信号的多系统卫星导航接收机，实现组合定位和测速功能。
根据本实用新型的目的，提供了一种多系统卫星导航接收机，包括功分器、下变频射频通道、10MHz参考频率源、电源、信号处理模块和输入输出接口模块，其中，所述功分器用于对接收的卫星信号进行分路，所述10MHz参考频率源用于为整个系统提供同频同源时钟，所述电源用于为系统内不同组件提供不同电源，所述信号处理模块用于对导航卫星信号进行解算处理，得出载体位置信息，所述输入输出接口模块用于与接收机用户进行数据交互，提供用户所需的数据，以及接收用户发送的数据。
其中，所述输入输出接口模块采用专用并行接口芯片，使对外通信接口的数据率可达4MB/s，远高于一般卫星导航接收机串行接口115200bps的数据率。可实现大数据量原始观测数据的传输，满足超紧耦合系统的需要。同时又保留普通串行接口，可提供符合一般需求的串行定位数据。
本实用新型的技术效果在于：设计了三种卫星导航信号接收和处理通道，能够同时独立接收和处理GPS、GLNASS和BD1卫星导航信号。并且，所述接收机采用小型化设计，对普通多系统卫星导航接收机的对外接口进行改进，实现了高速数据传输的能力。同时又可以直接保证各种不同用户的需求，实现通用化。
附图说明
图1为多系统卫星导航接收机组成框图；
图2为捕获算法原理框图；
图3为高速并行接口原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的最佳实施例作进一步描述：
如图1所示，多系统卫星导航接收机主要包括功分器、下变频射频通道、10MHz参考频率源、电源、信号处理模块和输入输出接口模块。其中，下变频射频通道的电路原理图如图2所示。
其中，信号处理模块包括常规的模拟/数字(A/D)转换电路、FPGA、DSP和存储器。其中，A/D转换电路分别用于处理GPS、GLNASS和BD1三路中频信号；FPGA和DSP用于对卫星信号进行捕获、跟踪、解调和解算。输入输出接口模块包括双口RAM桥芯片和UART芯片。
系统的工作原理为：三个导航系统的卫星信号经三合一卫星天线接收后，耦合成一路射频信号，射频信号经功分器之后分别给三个下变频射频通道。下变频射频通道经两次下变频处理后将信号频率从L、S波段降为中频信号，并对其进行滤波，分别得到GPS、GLNASS和BD1的中频信号。模拟中频信号经过A/D转换之后变成数字信号，数字信号与本地生成的伪码进行相关，然后对相关结果进行32位快速傅里叶变换，对变换结果进行匹配滤波，即可同时实现对频率的估计和对伪码相位的估计。如附图2所示。
高速并行接口使用了高速双口RAM作为接口桥芯片，外部设备和内部设备通过两个接口可同时访问双口RAM，实现高速数据交换。当卫星导航为辅、惯导为主时，卫星导航接收机通过高速并行接口给惯导提供原始观测量，主要包括星历、伪距、伪距率、时间标识等。当惯导为卫星导航进行辅助时，通过高速接口提供积累位置信息、姿态信息时间信息和加速度信息等原始数据，卫星导航接收机根据惯导提供的信息对伪距、伪距率进行消差处理以及选星算法等。原理如附图3所示。
由于此设备要接入超紧耦合组合导航系统，而超紧耦合组合导航系统是直接根据各导航传感器的原始数据(在卫星导航接收机上表现为解调之后的星历信息等原始数据)直接进行载体的位置和速度解算，而非松耦合、紧耦合组合导航系统中仅利用各导航设备的导航数据进行补偿修正，对数据交换率要求较高，传统卫星导航接收机的串行接口已经远远不能满足要求。此设备设计了专用并行高速接口，实现了速度不小于2MB/s的高速通信速率，可以满足高数据率的要求。
Claims (2)
1.一种多系统卫星导航接收机，其特征在于，包括功分器、下变频射频通道、10MHz参考频率源、电源、信号处理模块和输入输出接口模块，其中，所述功分器用于对接收的卫星信号进行分路，所述10MHz参考频率源用于为整个系统提供同频同源时钟，所述电源用于为系统内不同组件提供不同电源，所述信号处理模块用于对导航卫星信号进行解算处理，得出载体位置信息，所述输入输出接口模块用于与接收机用户进行数据交互，提供用户所需的数据，以及接收用户发送的数据。
2.如权利要求1所述的多系统卫星导航接收机，其特征在于，信号处理模块包括A/D转换电路、FPGA、DSP和存储器；其中，所述A/D转换电路分别用于处理GPS、GLNASS和BD1三路中频信号；FPGA和DSP用于对卫星信号进行捕获、跟踪、解调和解算。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 201220645382 CN203224629U (zh) | 2012-11-30 | 2012-11-30 | 多系统卫星导航接收机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN 201220645382 CN203224629U (zh) | 2012-11-30 | 2012-11-30 | 多系统卫星导航接收机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203224629U true CN203224629U (zh) | 2013-10-02 |
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ID=49251631
Family Applications (1)
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| CN 201220645382 Expired - Lifetime CN203224629U (zh) | 2012-11-30 | 2012-11-30 | 多系统卫星导航接收机 |
Country Status (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103941270A (zh) * | 2014-02-28 | 2014-07-23 | 北京邮电大学 | 一种多系统融合定位的方法及装置 |
| US11221416B2 (en) | 2016-02-05 | 2022-01-11 | Nikolai Tcherniakovski | Multi-channel multi-system radio frequency unit of a satellite navigation receiver |
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2012
- 2012-11-30 CN CN 201220645382 patent/CN203224629U/zh not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
| CN103941270A (zh) * | 2014-02-28 | 2014-07-23 | 北京邮电大学 | 一种多系统融合定位的方法及装置 |
| US11221416B2 (en) | 2016-02-05 | 2022-01-11 | Nikolai Tcherniakovski | Multi-channel multi-system radio frequency unit of a satellite navigation receiver |
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