CN203287532U - 基于北斗导航系统的位置测量系统 - Google Patents

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王茂励
郝慧娟
李娟�
郝凤琦
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Abstract

本实用新型的基于北斗导航系统的位置测量系统,特征在于:包括起运算和控制作用的DSP控制系统、可接收GPS和BD2信号的定位系统以及用于无线数据传输的通信系统,定位系统、通信系统均与DSP控制系统相连接;定位系统连接有用于接收卫星信号的GPS/BD2天线,通信系统连接有收发无线数据的GPRS天线。本实用新型的位置测量系统,可用于车辆和海上船只等移动体的定位和监控。通过无线传输系统可以将车辆的位置、速度等信息实时传输到远端总控制室,在紧急情况下可以通过北斗系统传输;可应用于大地测量(测绘、勘探)、海上船只用以及车辆定位监控等三大领域。

Description

基于北斗导航系统的位置测量系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种基于北斗导航系统的位置测量系统,更具体的说,尤其涉及一种可输出准确的位置和速度信息的基于北斗导航系统的位置测量系统。
背景技术
[0002] 北斗系统亚太组网完成,将推动北斗系统应用全面展开。北斗卫星导航系统自2000年开始启动以来,历经北斗一号(北斗卫星试验导航系统)和北斗二号(北斗卫星导航定位系统)两代系统,目前已发射北斗二号卫星16颗,12年起具备提供亚太区域服务的能力。按照国家战略规划,到2020年,我国将总计发射35颗北斗导航卫星,完成全球覆盖的目标。随着北斗卫星系统完成亚太地区覆盖,北斗系统的应用也将全面展开。北斗系统覆盖完毕将推动产业高速增长。过去十年,我国卫星导航产业高速增长,十年复合增长率达57%, 2011年国内市场规模达750亿元,但北斗产业链市场规模占比仅5%左右,仅38亿元。
[0003] 未来亚太地区覆盖完成,将推动北斗系统占导航产业比例不断提升,特别此次ICD文件正式公布,国内外大量企业将进入北斗行业,再加上政府政策的扶持,北斗产业将迎来爆发式增长态势。据中国卫星导航系统管理办公室预计:2015年我国全球卫星导航定位系统产值2000亿,北斗产业链占比15%;到2020年约有4000亿的产值,北斗产业链占比70%,约2800亿元。照此测算,未来十年北斗行业复合增长率将达60%。北斗系统精度已接近GPS,且具备双向功能。北斗系统经过两代发展,技术日臻成熟,定位精度从过去的30米到目前的10米左右,接近GPS(民用等级)大约5米的水平。同时,北斗系统还拥有全球其他三大导航系统不具备的双向通信能力,其短信功能对于某些特殊行业有重要意义。例如,在对车辆和海上船只等移动体的定位和监控时,需要及时获取车辆和船只的位置和速度信肩、O
发明内容
[0004] 本实用新型为了克服上述技术问题的缺点,提供了一种可输出准确的位置和速度信息的基于北斗导航系统的位置测量系统。
[0005] 本实用新型的基于北斗导航系统的位置测量系统,其特别之处在于:包括起运算和控制作用的DSP控制系统、可接收GPS和BD2信号的定位系统以及用于无线数据传输的通信系统,定位系统、通信系统均与DSP控制系统相连接;所述定位系统连接有用于接收卫星信号的GPS/BD2天线,通信系统连接有收发无线数据的GPRS天线。
[0006] DSP控制系统用于信号采集、数据运算和控制输出,定位系统通过GPS/BD2天线可接收GPS卫星和BD2卫星系统的信号,以便进行定位和速度信息的测量。通信系统通过GPRS天线可将位置、速度信息进行无线发送。
[0007] 本实用新型的基于北斗导航系统的位置测量系统,所述DSP控制系统包括DSP芯片、异步通信单元和时序控制模块,DSP芯片、异步通信单元均与时序控制模块相连接;DSP芯片通过异步通信单元与定位系统和通信系统相连接,DSP芯片连接有时钟模块、电源模块和存储模块。
[0008] 本实用新型的基于北斗导航系统的位置测量系统,所述异步通信单元采用TL16C754芯片,时序控制模块采用复杂可编程逻辑器件CPLD。
[0009] 本实用新型的基于北斗导航系统的位置测量系统,所述定位系统采用UM220模块,通信系统采用MC55I。
[0010] 本实用新型的有益效果是:本实用新型的位置测量系统,通过定位系统接收的GPS信号或北斗BD2信号,可准确的计算出车辆、船舶的位置和速度信息,通过通信系统可有效地将采集到的信息传输至服务器,便于服务器对车辆、船舶的位置和速度信息进行分析。
[0011] 本实用新型的位置测量系统,可用于车辆和海上船只等移动体的定位和监控。通过无线传输系统可以将车辆的位置、速度等信息实时传输到远端总控制室,在紧急情况下可以通过北斗系统传输。
[0012] 位置测量系统广泛应用于以下几个方面=(I)GPS应用比较广泛,主要集中在大地测量(测绘、勘探)、海上船只用以及车辆定位监控等三大领域。(2)个人手持型导航接收机、车载定位接收机的应用近年来开始逐渐升温。(3)卫星导航交通应用是我国发展相对较好的领域,尤其是特殊行业车辆监控系统应用。(4)电信电力授时等领域。
附图说明
[0013] 图1为本实用新型的位置测量系统的原理图;
[0014] 图2为本实用新型中时序控制模块的原理图。
[0015] 图中:1 DSP控制系统,2定位系统,3通信系统,4 GPS/BD2天线,5 GPRS天线,6DSP芯片,7异步通讯单元,8时钟模块,9电源模块,10存储模块,11时序控制模块,12配置计算机。
具体实施方式
[0016] 下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
[0017] 如图1所述,给出了本实用新型的位置测量系统的原理图,其包括DSP控制系统1、定位系统2、通信系统3、GPS/BD2天线4和GPRS天线5,DSP控制系统I具有采集、运算和控制作用,定位系统2和通信系统3均与DSP控制系统I相连接。定位系统2与GPS/BD2天线4相连接,可接收GPS的LI和BD2的BI频段信号。定位系统2通过接收到的卫星信号可计算出车辆或船舶的位置和速度信息。DSP控制系统I通过通信系统3可将检测的位置和速度信息通过GPRS无线网络上传至远端服务器,以便服务器对远端的车辆和船舶进行监控和管理。
[0018] 如图2所示,给出了本实用新型中时序控制模块的原理图,其包括DSP芯片6、异步通讯单元7、时钟模块8、电源模块9、存储模块10和时序控制模块11,所示的DSP芯片6实现信号采集、数据运算和控制输出作用。DSP芯片6通过异步通讯单元7与定位系统2、通信系统3和配置计算机12相连接,时钟模块8、电源模块9和存储模块10均与DSP芯片6相连接,时钟模块8用于提供DSP芯片6所需的脉冲信号,电源模块9用于提供系统所需的电能,存储模块10实现数据的存储。[0019] 定位系统2可采用UM220模块,UM220是目前市场上尺寸最小的BD2/GPS模块,集成度高、功耗低,非常适合北斗系统大规模应用的需求。UM220模块通过相关器、FFT和匹配滤波器混合应用以及算法优化,在各种复杂环境下保持出色的捕获跟踪能力和快速TTFF功能;确保一流的导航、定位和授时精度。UM220具有:尺寸小,仅40X30X4mm;te350nffl^低功耗,无需外接CPU,可直接输出NMEA数据,支持UART、SP1、1PPS、I2C通讯。通信系统3可采用西门子的模块MC55I,MC55I采用工业标准接口,属于四频GSM/GPRS模块,工作频率为GSM/GPRS850/900/1800/1900MHZ,可以低功耗实现语音、SMS、数据和传真信息的传输。
[0020] 本实用新型的基于北斗导航系统的位置测量系统,具有以下技术指标:
[0021] a)同时测量、处理和发送位置和速度等信息;
[0022] b)定位系统核心GPS/BD2板块采用国内北京和芯星通的UM220 ;
[0023] c)无线传输设备采用西门子公司的原装设备;
[0024] d)高可靠性,具备抗高过载、抗冲击能力和满足电磁兼容性要求;
[0025] e)软件人机界面友好,界面设计美观,使用方便;
[0026] f)实时单点定位精度:彡3m CEP ;
[0027] g) PPS 时间精度:20ns ;
[0028] h)速度精度:0.lm/s ;
[0029] i)灵敏度:优于-1OOdBm ;
·[0030] j)无线传输速率:> 85Kbps ;
[0031] k)作用距离:不限;
[0032] I)工作温度:-4(TC〜+85Ό ;
[0033] m)存储温度:-45 °C 〜+90 Γ。
[0034] 本实用新型的位置测量系统首先配置定位系统和初始化通信系统,其次把接收来自定位系统的数据进行进行融合处理,最后通过通信系统把数据发送到远端的服务器,同时也可以接受来自服务器的命令。

Claims (4)

1.一种基于北斗导航系统的位置测量系统,其特征在于:包括起运算和控制作用的DSP控制系统(I)、可接收GPS和BD2信号的定位系统(2)以及用于无线数据传输的通信系统(3),定位系统、通信系统均与DSP控制系统相连接;所述定位系统连接有用于接收卫星信号的GPS/BD2天线(4),通信系统连接有收发无线数据的GPRS天线(5)。
2.根据权利要求1所述的基于北斗导航系统的位置测量系统,其特征在于:所述DSP控制系统(I)包括DSP芯片(6)、异步通信单元(7)和时序控制模块(11),DSP芯片、异步通信单元均与时序控制模块相连接;DSP芯片通过异步通信单元与定位系统(2)和通信系统(3)相连接,DSP芯片连接有时钟模块(8)、电源模块(9)和存储模块(10)。
3.根据权利要求2所述的基于北斗导航系统的位置测量系统,其特征在于:所述异步通信单元(7)采用TL16C754芯片,时序控制模块(11)采用复杂可编程逻辑器件CPLD。
4.根据权利要求1所述的基于北斗导航系统的位置测量系统,其特征在于:所述定位系统(2)采用UM220模块,通信系统(3)采用MC55I。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106097777A (zh) * 2016-08-19 2016-11-09 吉林建筑大学 基于卫星定位系统的道路安全警示装置
CN105487092B (zh) * 2014-12-30 2018-10-23 大连现代高技术集团有限公司 机场廊桥对接飞机舱口导航系统

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