CN203981885U - 一种船用北斗/gps联合导航装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种船用北斗/GPS联合导航装置。该装置包括串口通信模块、按键输入模块、信息处理模块和显示模块。所述串口通信模块用于发送串口数据信息，包括北斗、GPS接收机接收到的定位信息；所述按键输入模块用于输入预设航线信息；所述信息处理模块用于定位数据的提取和导航参数的计算，并将运算处理结果发送至显示模块；所述显示模块用于显示所述定位数据和导航参数。本实用新型通过将GPS导航系统与我国新研制的北斗导航系统联合，可提高北斗定位的可靠性。其次，有助于北斗走入民用市场。再者，借助于在全球发展比较成熟的GPS导航系统，将有助于作为新产物的北斗导航系统走入国际市场。

Description

一种船用北斗/GPS联合导航装置

技术领域

本实用新型涉及导航定位领域，尤其涉及一种船用北斗/GPS联合导航装置。

背景技术

目前，卫星导航定位技术已广泛应用于海陆交通运输导航、基础测绘、工程勘测、地震监测、气象探测等领域。以GPS为代表的全球卫星导航系统对用户有很强的吸引力，与GPS兼容性强，而又不完全依赖GPS的卫星导航系统也有了广泛的生存空间。北斗卫星导航系统的建成，促进了我国自主卫星导航事业的发展，体现了我国的综合实力，使我国在卫星应用方面摆脱了对国外卫星导航系统的依赖，打破美国GPS的垄断，并带动一批高技术产业的发展，形成新的经济增长点。然而，北斗作为新兴的技术，其定位精度除某些特定的区域外，仍有大部分区域定位精度还不够高。其次，GPS适合于民用，而北斗现在还没完全走入民用轨道，使用范围受限制。再者，当今GPS在全球的发展已经比较成熟，为世界上众多国家所认可，我国北斗作为新产物，其可信度和可靠性比较低，因此走入国际市场还需要一段路程。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够克服以上缺陷的船用北斗/GPS联合导航终端及其实现方法。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种船用北斗/GPS联合导航装置。该装置包括：串口通信模块、信息处理模块、按键输入模块和显示模块，所述串口通信模块与所述信息处理模块相连接，用于接收北斗、GPS导航卫星信号，并完成位置解算将解算的定位信息发送至信息处理模块；所述按键输入模块与所述信息处理模块相连接，用于完成预设航线信息的输入；所述信息处理模块与所述显示模块相连接，用于提取定位数据、卫星信息、同时完成对航线的录入、选择、航行参数的计算和其他导航设备的数据传送；所述显示模块，对处理后的数据进行输出显示，并提供人机界面。

本实用新型通过将GPS导航系统与我国新研制的北斗导航系统联合，可以保障北斗的定位精度，提高定位的可靠性。从市场切入点来看，GPS适合于民用，北斗与GPS的联合有助于北斗走入民用市场。另外，借助于在全球发展比较成熟的GPS导航系统，将有助于作为新产物的北斗导航系统走入国际市场。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的船用北斗/GPS联合导航装置结构框图；

图2是图1的部分结构框图；

图3是根据本实用新型实施例的船用北斗/GPS联合导航示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

图1是根据本实用新型实施例的船用北斗/GPS联合导航装置结构框图。

如图1所示，本实用新型船用北斗/GPS联合导航装置包括：串口通信模块、信息处理模块、按键输入模块、显示模块、报警模块和电源模块，串口通信模块、按键输入模块、显示模块、报警模块和电源模块均与信息处理模块相连接。

串口通信模块包括有源天线和信号接收板，用来接收北斗、GPS导航卫星信号，并完成位置解算将解算的定位信息发送至信息处理模块。定位信息可以是经度、纬度、时间和速度中的一个或任意组合。串口通信主要是将接收机接收到的数据信息传送过来。这部分功能关键在于符合国际标准规定要求，保证船用定位终端在工作期间信号接收的实时性与连贯性，防止出现漏接信息或者错接信息情况。

按键输入模块包括键盘，用于完成预设航线信息的输入。按键输入的预设航线信息包括航信号和航路点的经纬度。

信息处理模块包括处理器，用于提取定位数据、卫星信息、同时完成对航线的录入、选择、航行参数的计算和其他导航设备的数据传送。

显示模块包括液晶显示屏，用于对处理后的数据进行输出显示，并提供人机界面。

报警模块包括LED灯或喇叭，用于航迹偏差报警、转向点报警、锚位监视报警或紧急事件报警。例如，当船舶利用导航终端按设定航线导航时，开启航迹偏差报警、转向点报警，如果航行中船舶的实际航行路线偏离计划航线，并且这个偏离值达到了预先设定的阈值，这时信息处理模块便会给出航迹偏差报警；如果船舶航行时距下一转向点的距离达到了我们预先设定阈值或者偏离转向点一定的值，信息处理模块也会给出转向点报警。这两种报警是非常重要的，我们用它来提醒驾驶员及时纠正船位或及时更改航向，提前将危险降低到最小的程度。

电源模块用以给导航终端各个模块供电，确保导航终端正常使用。

图2是图1的部分结构框图。

如图2所示，信息处理模块又包括接收定位信息模块、提取定位数据模块和导航模块。

接收定位信息模块与提取定位数据模块相连接，用于接收所述串口通信模块发送的数据信息，包括北斗、GPS接收机接收到的定位信息；

提取定位数据模块与所述导航模块相连接，用于根据定位信息进行部分定位数据的提取，并将计算出的数据发送到显示模块及导航模块；

导航模块分别与按键输入模块和显示模块连接，用于根据定位数据和输入的预设航线信息进行偏航距、偏航角等导航参数的计算，并将计算出的数据再次发送到显示模块。

联合导航终端内部信息处理系统的数据主要包含两部分：一是从北斗和GPS接收板接收到的定位信息，即定位的基本信息如经度、纬度、速度等；另一部分是从使用人员那里得到的预设航线的信息，如航线号、航路点的经纬度。所以由信息处理系统的输入输出数据，来描述一下它的功II-从串口接收到遵循一定协议的定位信息，根据我们的需要提取出经、纬度等信息，同时这一部分信息不仅送到人机界面进行显示，而且它还是计算导航参数的必不可少的信息数据。定位数据送入导航模块并结合输入的预设航线信息进行偏航距、偏航角等导航参数的计算，并将计算出的数据再送人机界面显示。

图3是根据本实用新型实施例的船用北斗/GPS联合导航示意图。

航路点导航是船舶导航的基本方法。所谓航路点指的是计划航线中的各个转向点，包括起始点和终点。这样的航路点串和任意的两航路点之间的连线就构成了航线。两相邻航路点之间的连线就构成了一航线段。航路点导航就是引导船舶依次到达航线中的各个航路点的一种导航方法H“。在一个航线段中．导航的具体任务就是引导船舶驶向当前航线段的目标点。因此，整条航线的导航就可以分解为各航线段的导航。要引导船舶驶向当期航线段的目标点，必须随时计算两个最基本的导航参数：到目标点的距离和目标点的方位。在引导船舶驶向当前航线段目标点的过程中，要使得船位始终保持在航线上，同时还必须随时算出船舶偏离航线的距离，即偏航量。到前方航路点的距离、方位、偏航量这三个参数便是航路点导航的基本参数。除此之外还可以设定一些辅助参数，如偏航角、到下一航路点的时间、到达目的地的时间、距离、方位偏航报警阈值等。

1)如图所示。A01、A02⋯⋯A05为航路点，它们之间的连线组成的是航线．P点为船舶当前位置。

2)前进方位角DTK：船舶当前点P与下一航路点A02的连线与真北方向之间的夹角。

3)偏航角YAW：船舶当前位置点P与起始点的连线PA01和两航路点之间连线的夹角。

4)偏航距XTE：船舶当前位置点到航路线的垂直距离，偏航距离和偏航角都是偏左为负，偏右为正。

5)到下一航路点的距离：当前船舶所在位置与下一航路点之间的距离。

6)预计到下一航路点的时间：知道船舶此时位置到下一航路点的距离、船舶前进的速度，便可求出时间。

7)到目的地的距离：到下一航路点的距离与剩下距离之和。知道到目的地的距离除以船舶的速度，便可求出到目的地的时间。

8)偏航报警：设置偏航报警阈值，即当偏航距大于设定值或者偏航角大于设定值时便产生报警。以此来提醒驾驶者船舶已经达到了偏离航线的极限值，需要及时修正航向，使船舶保证不要偏离预定的航线太大。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种船用北斗/GPS联合导航装置，其特征在于，包括串口通信模块、按键输入模块、信息处理模块和显示模块；

所述串口通信模块与所述信息处理模块相连接，用于接收北斗、GPS导航卫星信号，并完成位置解算将解算的定位信息发送至信息处理模块；

所述按键输入模块与所述信息处理模块相连接，用于完成预设航线信息的输入；

所述信息处理模块与所述显示模块相连接，用于提取定位数据、卫星信息、同时完成对航线的录入、选择、航行参数的计算和其他导航设备的数据传送；

所述显示模块，对处理后的数据进行输出显示，并提供人机界面。

2.根据权利要求1所述的船用北斗/GPS联合导航装置，其特征在于，所述串口通信模块具体包括有源天线和信号接收板。

3.根据权利要求1所述的船用北斗/GPS联合导航装置，所述信息处理模块具体包括：接收定位信息模块、提取定位数据模块和导航模块，

所述接收定位信息模块与提取定位数据模块相连接，用于接收所述串口通信模块发送的数据信息，包括北斗、GPS接收机接收到的定位信息；

所述提取定位数据模块与所述导航模块相连接，用于根据定位信息进行部分定位数据的提取，并将计算出的数据发送到显示模块及导航模块；

所述导航模块分别与按键输入模块和显示模块连接，用于根据定位数据和输入的预设航线信息进行偏航距、偏航角等导航参数的计算，并将计算出的数据再次发送到显示模块。

4.根据权利要求1所述的船用北斗/GPS联合导航装置，其特征在于，还包括报警模块，其与所述信息处理模块相连接，用于航迹偏差报警、转向点报警、锚位监视报警或紧急事件报警。

5.根据权利要求1所述的船用北斗/GPS联合导航装置，其特征在于，还包括电源模块，其与所述信息处理模块相连接，用于向所述联合导航装置供电。