CN204256178U - 室内外一体化定位终端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种室内外一体化定位终端，包括天线、北斗定位单元、伪卫星定位单元、应用处理单元以及用户界面单元，在所述天线信号的输入端连接有分路器，所述分路器的第一输出端连接所述北斗定位单元的信号输入端，所述分路器的第二输出端连接伪卫星定位单元的信号输入端，所述北斗定位单元与伪卫星定位单元输出的信号送入所述应用处理单元中，该应用处理单元与所述用户界面单元相连；其中北斗射频模块用于接收北斗射频信号，伪卫星射频模块用于接收2.4GHz无线射频信号。本实用新型的显著效果是：通过北斗定位单元和伪卫星定位单元进行组合定位，实现了水平和垂直方向的高精度定位，能够广泛用于室内工作环境和人防救灾现场。
Description
技术领域
本实用新型涉及到卫星导航与定位技术领域，具体地说，是一种室内外一体化定位终端。
背景技术
随着现代社会的不断发展，城镇化进程加快，大型高层建筑日益增多，人们80％以上的时间处于室内环境(含地下、矿井、隧道等)。高层建筑群一旦发生突发事件(如火灾、地震、恐怖袭击等)，位置信息对救援工作尤为重要。
智能手机和车载导航仪的广泛使用使得卫星导航技术迅速占领了大众消费和专业类定位终端市场，但卫星定位的物理局限性——无法在室内环境或林立的高楼之间工作——正成为下一代位置应用的新挑战。碰巧的是，80％的智能手机应用都是在建筑物内完成的，这就使得室内定位技术有了更为强烈的诉求。
然而，目前我国人防部门对建筑物中的人员定位缺乏精确和有效的技术手段，无法获取人员的具体位置。若发生火灾，当消防指挥人员到达火场时，由于不清楚内部火源、人员位置等，常常延误救援的最佳时机。若利用室内高精度定位技术获取人员位置分布，将使人防指挥人员及时掌控灾情信息，指挥调度救援力量在最短时间内到达事故发生地，引导楼内人员在最短时间内选择最优路径进行人员疏散，对被困人员实施救援，无疑将大幅提升应急救援能力。
实用新型内容
伪卫星是布设于地面上发射某种定位信号的发射器，可以发射类似于导航卫星的信号，也可以发射其它类型如通信信号等。对于高层建筑，将北斗定位和伪卫星定位组合后能够有效地提高定位精度和可靠性。
因此，针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种室内外一体化定位终端，该定位终端将北斗定位和伪卫星定位组合，不仅能够接收北斗卫星信号进行定位，并能够在室内等卫星信号弱的环境下进行伪卫星定位，能够广泛用于室内工作环境和人防救灾现场。
为达到上述目的，本实用新型的具体技术方案如下：
一种室内外一体化定位终端，包括天线、北斗定位单元、伪卫星定位单元、应用处理单元以及用户界面单元，其特征在于：在所述天线信号的输入端连接有分路器，所述分路器的第一输出端连接所述北斗定位单元的信号输入端，所述分路器的第二输出端连接伪卫星定位单元的信号输入端，所述北斗定位单元与伪卫星定位单元输出的信号送入所述应用处理单元中，该应用处理单元与所述用户界面单元相连；
所述北斗定位单元由北斗射频模块、第一A/D转换器、北斗基带处理器与北斗PVT解算器构成，所述伪卫星定位单元由伪卫星射频模块、第二A/D转换器、伪卫星基带处理器与伪卫星PVT解算器构成，其中北斗射频模块用于接收北斗射频信号，伪卫星射频模块用于接收2.4GHz无线射频信号。
北斗卫星信号或伪卫星发射装置发射的2.4GHz无线射频信号经过天线接收后进入分路器，分路器将射频信号分为两路并分别送入北斗定位单元和伪卫星定位单元，即可通过北斗定位单元和伪卫星定位单元进行组合定位或单独定位，然后将得到的定位结果送入应用处理单元并通过用户界面单元进行显示。本定位终端操作方便，可通过北斗定位单元和伪卫星定位单元进行组合定位或单独定位，不仅适用于普通定位，而且在室内等卫星信号极度微弱的特殊场合，能够有效地改善几何图形结构，实现水平和垂直方向的高精度定位，能够广泛用于室内工作环境和人防救灾现场。
更进一步的，所述伪卫星射频模块设置有声表滤波模块、低噪放大模块、混频模块、频率合成模块以及控制模块，所述声表滤波模块的信号输入端与所述分路器的第二输出端连接，所述声表滤波模块输出的信号经低噪放大模块与所述混频模块的一个信号输入端相连，所述混频模块的另一个信号输入端连接在所述频率合成模块的信号输出端上，该频率合成模块的基准信号由10MHz晶振输出，该频率合成模块的三路控制信号由所述控制模块输出，所述混频模块的信号输出端经LC带通滤波电路后输出所需的中频信号。
天线接收的2.4GHz无线射频信号经过所述声表滤波模块滤除带外干扰，经低噪放大模块进行功率放大后送入混频模块，混频所需的本振信号通过10MHz晶振产生，通过控制模块对频率合成模块进行控制，将本振信号合成所需频率的本地载波，混频模块输出的信号通过LC带通滤波电路滤除谐波高频分量后即为所需的中频信号。
更进一步的，所述声表滤波模块采用F2G43滤波芯片，所述低噪放大模块采用SGA-8343功率放大器，所述混频模块采用MAX2680混频器，所述频率合成模块采用Si4136锁相环芯片，所述控制模块采用C8051单片机。
在所述F2G43滤波芯片与SGA-8343功率放大器之间连接有耦合电容C1，在所述SGA-8343功率放大器与MAX2680混频器之间连接有耦合电容C4，在所述Si4136锁相环芯片与MAX2680混频器之间连接有耦合电容C5。
更进一步的，所述低噪放大模块还与所述伪卫星基带处理器相连，用于接收放大器放大倍数控制信号。
更进一步的，所述混频模块还与所述伪卫星基带处理器相连，用于接收混频器关断控制信号。
本实用新型的显著效果是：操作方便，可通过北斗定位单元和伪卫星定位单元进行组合定位或单独定位，不仅能够实现普通定位，而且在室内等卫星信号极度微弱的特殊场合，能够有效地改善几何图形结构，实现水平和垂直方向的高精度定位，能够广泛用于室内工作环境和人防救灾现场。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理框图；
图2是图1中伪卫星射频模块的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式以及工作原理作进一步详细说明。
如图1所示，一种室内外一体化定位终端，包括天线、北斗定位单元、伪卫星定位单元、应用处理单元以及用户界面单元(即图中UI单元)，在所述天线信号的输入端连接有分路器，所述分路器的第一输出端连接所述北斗定位单元的信号输入端，所述分路器的第二输出端连接伪卫星定位单元的信号输入端，所述北斗定位单元与伪卫星定位单元输出的信号送入所述应用处理单元中，该应用处理单元与所述用户界面单元相连，所述用户界面单元包括显示器与软键盘；
其中北斗射频模块用于接收北斗射频信号，伪卫星射频模块用于接收2.4GHz无线射频信号。
参见附图1，所述北斗定位单元由北斗射频模块、第一A/D转换器、北斗基带处理器与北斗PVT解算器构成，所述北斗射频模块的信号输入端与所述分路器的第一输出端连接，所述北斗射频模块的信号输出端经第一A/D转换器、北斗基带处理器后所述北斗PVT解算器的信号输入端相连，所述北斗PVT解算器的信号输出端与所述应用处理单元的第一信号输入端相连。
从图1中还可以看出，所述伪卫星定位单元由伪卫星射频模块、第二A/D转换器、伪卫星基带处理器与伪卫星PVT解算器构成，所述伪卫星射频模块的信号输入端与所述分路器的第二输出端连接，所述伪卫星射频模块的信号输出端经第二A/D转换器与伪卫星基带处理器后连接所述伪卫星PVT解算器的信号输入端，所述伪卫星PVT解算器的信号输出端与所述应用处理单元的第二信号输入端相连。
参见附图2，所述伪卫星射频模块设置有声表滤波模块、低噪放大模块、混频模块、频率合成模块、10MHz晶振以及控制模块，其中，所述声表滤波模块采用F2G43声表滤波器，所述低噪放大模块采用SGA-8343低噪放大器，所述混频模块采用MAX2680混频器，所述频率合成模块采用Si4136频率合成器，所述控制模块采用C8051单片机。
如图2所示，所述伪卫星射频模块的具体电路为：
所述声表滤波器的信号输入端与所述分路器的第二输出端连接，所述声表滤波器的信号输出端经耦合电容C1后与所述低噪放大器的信号输入端相连，所述低噪放大器的信号输出端经耦合电容C4后与所述混频器的一个输入端相连，所述混频器的另一个输入端经耦合电容C5后连接在所述频率合成器的信号输出端上，该频率合成器的信号输入端经电容C13与电阻R2后连接10MHz晶振，所述频率合成器的三路控制信号由所述单片机输出；
所述混频器的信号输出端经电感L4与电容C8后连接电感L3的一端，电感L3的另一端经电容C7后与电感L8的一端相连，电感L8的另一端串联电容C19后作为输出端，输出所需的中频信号，在电容C8与电感L3的公共接线端与接地端之间还并行连接有电感L6与电容C10，在电容C7与电感L8的公共接线端与接地端之间还并行连接有电感L5与电容C9；
所述低噪放大器的控制信号输入端与所述伪卫星基带处理器相连，用于接收放大器放大倍数控制信号；所述混频器的使能控制端与所述伪卫星基带处理器相连，用于接收混频器关断控制信号。
天线接收的2.4GHz无线射频信号经过所述声表滤波器滤除带外干扰，经低噪放大器进行功率放大后送入混频器，通过单片机对频率合成器进行控制，将10MHz晶振产生的本振信号，合成为所需频率的本地载波，混频器输出的信号通过LC带通滤波电路滤除谐波高频分量后即为所需的中频信号。
本定位终端的工作原理为：北斗卫星信号或伪卫星发射装置发射的2.4GHz无线射频信号经过天线接收后进入分路器，分路器将射频信号分为两路并分别送入北斗定位单元和伪卫星定位单元，然后通过北斗定位单元和伪卫星定位单元进行组合定位或单独定位，将得到的定位结果送入应用处理单元并通过用户界面单元进行显示，人们即可获得准确的定位信息。
Claims (6)
1.一种室内外一体化定位终端，其特征在于：包括天线、北斗定位单元、伪卫星定位单元、应用处理单元以及用户界面单元，在所述天线信号的输入端连接有分路器，所述分路器的第一输出端连接所述北斗定位单元的信号输入端，所述分路器的第二输出端连接伪卫星定位单元的信号输入端，所述北斗定位单元与伪卫星定位单元输出的信号送入所述应用处理单元中，该应用处理单元与所述用户界面单元相连；
所述北斗定位单元由北斗射频模块、第一A/D转换器、北斗基带处理器与北斗PVT解算器构成，所述伪卫星定位单元由伪卫星射频模块、第二A/D转换器、伪卫星基带处理器与伪卫星PVT解算器构成，其中北斗射频模块用于接收北斗射频信号，伪卫星射频模块用于接收2.4GHz无线射频信号。
2.根据权利要求1所述的室内外一体化定位终端，其特征在于：所述伪卫星射频模块设置有声表滤波模块、低噪放大模块、混频模块、频率合成模块以及控制模块，所述声表滤波模块的信号输入端与所述分路器的第二输出端连接，所述声表滤波模块输出的信号经低噪放大模块与所述混频模块的一个信号输入端相连，所述混频模块的另一个信号输入端连接在所述频率合成模块的信号输出端上，该频率合成模块的基准信号由10MHz晶振输出，该频率合成模块的三路控制信号由所述控制模块输出，所述混频模块的信号输出端经LC带通滤波电路后输出所需的中频信号。
3.根据权利要求2所述的室内外一体化定位终端，其特征在于：所述声表滤波模块采用F2G43滤波芯片，所述低噪放大模块采用SGA-8343功率放大器，所述混频模块采用MAX2680混频器，所述频率合成模块采用Si4136锁相环芯片，所述控制模块采用C8051单片机。
4.根据权利要求3所述的室内外一体化定位终端，其特征在于：在所述F2G43滤波芯片与SGA-8343功率放大器之间连接有耦合电容C1，在所述SGA-8343功率放大器与MAX2680混频器之间连接有耦合电容C4，在所述Si4136锁相环芯片与MAX2680混频器之间连接有耦合电容C5。
5.根据权利要求3所述的室内外一体化定位终端，其特征在于：所述低噪放大模块还与所述伪卫星基带处理器相连，用于接收放大器放大倍数控制信号。
6.根据权利要求3所述的室内外一体化定位终端，其特征在于：所述混频模块还与所述伪卫星基带处理器相连，用于接收混频器关断控制信号。
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|---|---|---|---|
| CN201420748490.9U CN204256178U (zh) | 2014-12-03 | 2014-12-03 | 室内外一体化定位终端 |
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Publications (1)
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| CN204256178U true CN204256178U (zh) | 2015-04-08 |
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| CN201420748490.9U Active CN204256178U (zh) | 2014-12-03 | 2014-12-03 | 室内外一体化定位终端 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN204256178U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114814919A (zh) * | 2022-06-21 | 2022-07-29 | 东南大学 | 一种基于伪卫星和uwb的融合定位系统及定位方法 |
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2014
- 2014-12-03 CN CN201420748490.9U patent/CN204256178U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114814919A (zh) * | 2022-06-21 | 2022-07-29 | 东南大学 | 一种基于伪卫星和uwb的融合定位系统及定位方法 |
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