CN204705717U - 一种gnss基准站接收机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种GNSS基准站接收机，包括ARM工业控制器模块、GNSS接收模块、电源管理模块、以太网接口模块、无线通信模块、有线通信模块、SDHC存储模块、OLED显示模块和按键控制模块，所述GNSS接收模块、电源管理模块、以太网接口模块、无线通信模块、有线通信模块、SDHC存储模块、OLED显示模块和按键控制模块均与所述ARM工业控制器模块电连接。本实用新型实现了GNSS基准站接收机体积小、功耗低和可靠性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及GNSS测量技术领域，特别涉及一种GNSS基准站接收机。
背景技术
GNSS主要包括PPP技术(精密单点定位技术)和RTK技术(实时动态测量定位技术)。RTK技术是基于高精度载波相位的差分技术，其在监测区布设多个接收站，并通过网络将数据传至控制中心，选择稳定区接收站作为基准站，形变区接收站作为流动站，通过组基线的方式解算流动站的位置，从而推算出被监测对象的变形情况。但实际中，基准站体积、功耗和可靠性不能得到保证。
实用新型内容
本发明提供一种GNSS基准站接收机，解决现有技术中存在的上述问题。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：
一种GNSS基准站接收机，包括ARM工业控制器模块、GNSS接收模块、电源管理模块、以太网接口模块、无线通信模块、有线通信模块、SDHC存储模块、OLED显示模块和按键控制模块，所述GNSS接收模块、电源管理模块、以太网接口模块、无线通信模块、有线通信模块、SDHC存储模块、OLED显示模块和按键控制模块均与所述ARM工业控制器模块电连接。
本实用新型的有益效果是：GNSS基准站接收机，包括ARM工业控制器模块、GNSS接收模块、电源管理模块、以太网接口模块、无线通信模块、有线通信模块、SDHC存储模块、OLED显示模块和按键控制模块，其具有体积小、 功耗低和可靠性高的特点。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
进一步，所述ARM工业控制器模块采用AT91SAM9G25芯片；所述GNSS接收模块包括GNSS板卡，所述GNSS板卡为UB380三系统八频高进度OEM板卡。
采用上述进一步方案的有益效果是，所述AT91SAM9G25芯片支持扩展6路串口，使其能挂载丰富的外设模块，且使GNSS基准站接收机系统稳定高效。所述GNSS接收模块采用低功耗设计，可实时跟踪北斗B1/B2/B3,GPS L1/L2/L5和GLONASS L1/L2三系统八频点的导航卫星信号，并且提供毫米级载波相位观测值和RTK定位精度，显著改善城市街区、树荫等困难环境下的RTK初始化速度、测量精度和可靠性。
进一步，所述电源管理模块包括充电管理芯片、DC-DC芯片、锂电池、备份电源和开关机控制器，所述充电管理芯片、DC-DC芯片和ARM工业控制器模块依次电连接，所述锂电池、备份电源和开关机控制器均与所述充电管理芯片电连接，所述开关机控制器还与所述DC-DC芯片电连接，所述备份电源还与所述ARM工业控制器模块电连接。
采用上述进一步方案的有益效果是，所述开关机控制器控制DC-DC芯片使能端，实现GNSS基准站接收机的开关机功能，无论整机开机还是关机，其都会进入超低功耗模式，直到有外部按键中断唤醒。
进一步，所述开关机控制器的型号为STM8S103F3，所述充电管理芯片的型号为bq24170，所述DC-DC芯片的型号为LMZ12002。
采用上述进一步方案的有益效果是，所述STM8S103F3，其具有低成本、低功耗特点。所述bq24170，其具有高度集成的独立型锂离子或锂聚合物开关模式；提供一个恒定频率同步PWM控制器以及高准确度的输入电流、充电电流和可调节电压；严密监视电池组温度，仅允许在预设温度范围内进行充 电；及具有电池检测、预查验、充电终止和充电状态监视功能。
进一步，所述以太网接口模块包括依次电连接的以太网收发器、以太网变压器和以太网接头，所述以太网收发器还与所述ARM工业控制器模块电连接。
进一步，所述以太网收发器采用DP83848I芯片，所述以太网变压器采用HX1188NL芯片，所述以太网接头为RJ45，所述RJ45采用型号为MDBE09PE860的防水连接器。
采用上述进一步方案的有益效果是，所述以太网接口模块用于传输稳定可靠的导航数据和GNSS基准站接收机各项参数的设置。
进一步，所述无线通信模块至少包括蓝牙4.0模块和WIF I模块，所述有线通信模块至少包括USB接口模块和RS232通信模块。
进一步，所述蓝牙4.0模块包括蓝牙芯片、蓝牙BALUN芯片、天线、外置高频晶振和外置低频晶振，所述蓝牙芯片、蓝牙BALUN芯片和天线依次电连接，所述蓝牙芯片还分别与所述ARM工业控制器模块、外置高频晶振和外置低频晶振电连接。
进一步，所述蓝牙芯片的型号为nRF51822，所述蓝牙BALUN芯片的型号为BAL-NRF01D3，所述天线为π形电路，所述外置高频晶振的频率为16MHz，所述外置低频晶振频率为32.768kHz。
采用上述进一步方案的有益效果是，所述nRF51822，其具有多协议无线能力和专为超低功耗无线应用优化的32位ARM Cortex-M0处理器，为蓝牙低功耗模式带来-92.5dB接收敏感度，为所有模式带来最高达+4dBm的输出功率，让链路预算最多较业内Nordic芯片提升9.5dBm，并为3V电池带来低于10mA的峰值电流，使电池寿命延续得到极大提升。在实际应用中，可将蓝牙协议转换成BIN格式，烧写到nRF51822芯片里，调用蓝牙协议栈中的AP I可实现相应的功能，且开发更加方便。
进一步，所述WIFI模块采用RTL8188CUS芯片；所述OLED显示模块采用SSD1322模组，并通过硬件SPI接口与所述ARM工业控制器模块电连接。
附图说明
图1为本实用新型一种GNSS基准站接收机的原理框图；
图2为本实用新型一种GNSS基准站接收机的电源管理模块的原理框图；
图3为本实用新型一种GNSS基准站接收机的以太网接口模块的原理框图；
图4为本实用新型一种GNSS基准站接收机的蓝牙4.0模块的原理框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1所示，一种GNSS基准站接收机，包括ARM工业控制器模块、GNSS接收模块、电源管理模块、以太网接口模块、无线通信模块、有线通信模块、SDHC存储模块、OLED显示模块和按键控制模块，所述GNSS接收模块、电源管理模块、以太网接口模块、无线通信模块、有线通信模块、SDHC存储模块、OLED显示模块和按键控制模块均与所述ARM工业控制器模块电连接。其具有体积小、功耗低和可靠性高的特点。
所述ARM工业控制器模块采用AT91SAM9G25芯片，其支持扩展6路串口，使其能挂载丰富的外设模块，且使GNSS基准站接收机系统稳定高效。
所述GNSS接收模块包括GNSS板卡，所述GNSS板卡为UB380三系统八频高进度OEM板卡。
所述GNSS接收模块采用低功耗设计，可实时跟踪北斗B1/B2/B3,GPS L1/L2/L5和GLONASS L1/L2三系统八频点的导航卫星信号，并且提供毫米级 载波相位观测值和RTK定位精度，显著改善城市街区、树荫等困难环境下的RTK初始化速度、测量精度和可靠性。
如图2所示，所述电源管理模块包括充电管理芯片、DC-DC芯片、锂电池、备份电源和开关机控制器，所述充电管理芯片、DC-DC芯片和ARM工业控制器模块依次电连接，所述锂电池、备份电源和开关机控制器均与所述充电管理芯片电连接，所述开关机控制器还与所述DC-DC芯片电连接，所述备份电源还与所述ARM工业控制器模块电连接。
所述开关机控制器的型号为STM8S103F3，其具有低成本、低功耗特点。所述充电管理芯片的型号为bq24170，其具有高度集成的独立型锂离子或锂聚合物开关模式；提供一个恒定频率同步PWM控制器以及高准确度的输入电流、充电电流和可调节电压；严密监视电池组温度，仅允许在预设温度范围内进行充电；及具有电池检测、预查验、充电终止和充电状态监视功能。所述DC-DC芯片的型号为LMZ12002。
所述充电管理芯片将外接12V/3A电源转换为8.4V电源，一方面为锂电池充电，另一方面此8.4V电源经DC-DC芯片进一步转换为3.3V/2A电源为所述ARM工业控制器模块供电；并将所述外接12V/3A电源转换为3.3V电源为开关机控制器供电及为备份电源充电。
所述开关机控制器控制DC-DC芯片使能端，实现GNSS基准站接收机的开关机功能，无论整机开机还是关机，其都会进入超低功耗模式，直到有外部按键中断唤醒。
如图3所示，所述以太网接口模块包括依次电连接的以太网收发器、以太网变压器和以太网接头，所述以太网收发器还与所述ARM工业控制器模块电连接。
所述以太网收发器采用DP83848I芯片，所述以太网变压器采用HX1188NL芯片，所述以太网接头为RJ45，所述RJ45采用型号为MDBE09PE860 的防水连接器。
所述以太网接口模块用于传输稳定可靠的导航数据和GNSS基准站接收机各项参数的设置。
所述无线通信模块至少包括蓝牙4.0模块和WIFI模块，所述有线通信模块至少包括USB接口模块和RS232通信模块。
如图4所示，所述蓝牙4.0模块包括蓝牙芯片、蓝牙BALUN芯片、天线、外置高频晶振和外置低频晶振，所述蓝牙芯片、蓝牙BALUN芯片和天线依次电连接，所述蓝牙芯片还分别与所述ARM工业控制器模块、外置高频晶振和外置低频晶振电连接。
所述蓝牙芯片的型号为nRF51822，其具有多协议无线能力和专为超低功耗无线应用优化的32位ARM Cortex-M0处理器，为蓝牙低功耗模式带来-92.5dB接收敏感度，为所有模式带来最高达+4dBm的输出功率，让链路预算最多较业内Nord ic芯片提升9.5dBm，并为3V电池带来低于10mA的峰值电流，使电池寿命延续得到极大提升。在实际应用中，可将蓝牙协议转换成B IN格式，烧写到nRF51822芯片里，调用蓝牙协议栈中的API可实现相应的功能，且开发更加方便。所述蓝牙BALUN芯片的型号为BAL-NRF01D3，所述天线为π形电路，所述外置高频晶振的频率为16MHz，所述外置低频晶振频率为32.768kHz。
所述WIFI模块采用RTL8188CUS芯片；所述OLED显示模块采用SSD1322模组，并通过硬件SPI接口与所述ARM工业控制器模块电连接。
所述按键控制模块采用进口PC材质薄膜按键。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、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 (10)
1.一种GNSS基准站接收机，其特征在于，包括ARM工业控制器模块、GNSS接收模块、电源管理模块、以太网接口模块、无线通信模块、有线通信模块、SDHC存储模块、OLED显示模块和按键控制模块，所述GNSS接收模块、电源管理模块、以太网接口模块、无线通信模块、有线通信模块、SDHC存储模块、OLED显示模块和按键控制模块均与所述ARM工业控制器模块电连接。
2.根据权利要求1所述一种GNSS基准站接收机，其特征在于，所述ARM工业控制器模块采用AT91SAM9G25芯片；所述GNSS接收模块包括GNSS板卡，所述GNSS板卡为UB380三系统八频高进度OEM板卡。
3.根据权利要求1所述一种GNSS基准站接收机，其特征在于，所述电源管理模块包括充电管理芯片、DC-DC芯片、锂电池、备份电源和开关机控制器，所述充电管理芯片、DC-DC芯片和ARM工业控制器模块依次电连接，所述锂电池、备份电源和开关机控制器均与所述充电管理芯片电连接，所述开关机控制器还与所述DC-DC芯片电连接，所述备份电源还与所述ARM工业控制器模块电连接。
4.根据权利要求3所述一种GNSS基准站接收机，其特征在于，所述开关机控制器的型号为STM8S103F3，所述充电管理芯片的型号为bq24170，所述DC-DC芯片的型号为LMZ12002。
5.根据权利要求1所述一种GNSS基准站接收机，其特征在于，所述以太网接口模块包括依次电连接的以太网收发器、以太网变压器和以太网接头，所述以太网收发器还与所述ARM工业控制器模块电连接。
6.根据权利要求5所述一种GNSS基准站接收机，其特征在于，所述以太网收发器采用DP83848I芯片，所述以太网变压器采用HX1188NL芯片，所述以太网接头为RJ45，所述RJ45采用型号为MDBE09PE860的防水连接器。
7.根据权利要求1所述一种GNSS基准站接收机，其特征在于，所述无线通信模块至少包括蓝牙4.0模块和WIFI模块，所述有线通信模块至少包括USB接口模块和RS232通信模块。
8.根据权利要求7所述一种GNSS基准站接收机，其特征在于，所述蓝牙4.0模块包括蓝牙芯片、蓝牙BALUN芯片、天线、外置高频晶振和外置低频晶振，所述蓝牙芯片、蓝牙BALUN芯片和天线依次电连接，所述蓝牙芯片还分别与所述ARM工业控制器模块、外置高频晶振和外置低频晶振电连接。
9.根据权利要求8所述一种GNSS基准站接收机，其特征在于，所述蓝牙芯片的型号为nRF51822，所述蓝牙BALUN芯片的型号为BAL-NRF01D3，所述天线为π形电路，所述外置高频晶振的频率为16MHz，所述外置低频晶振频率为32.768kHz。
10.根据权利要求7所述一种GNSS基准站接收机，其特征在于，所述WIFI模块采用RTL8188CUS芯片；所述OLED显示模块采用SSD1322模组，并通过硬件SPI接口与所述ARM工业控制器模块电连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN105954766A (zh) * | 2016-01-27 | 2016-09-21 | 上海华测导航技术股份有限公司 | 一种带状态监测功能的gnss接收机 |
| CN105959070A (zh) * | 2016-04-18 | 2016-09-21 | 上海华测导航技术股份有限公司 | 基于gnss接收机电台改频的测试方法 |
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| CN109307871A (zh) * | 2018-08-15 | 2019-02-05 | 广州南方卫星导航仪器有限公司 | 一种实现电台路由功能的gnss接收机及方法 |
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