CN204832525U - 基于北斗和gps的双模船载导航接收机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于北斗和GPS的双模船载导航接收机，其主要技术特点是：包括导航处理模块、天线模块和电源模块，电源模块与导航处理模块相连接为其供电，天线模块与导航处理模块相连接并将接收到的卫星信号传送给导航处理模块进行处理，导航处理模块包括主处理单元、定位单元、抗干扰单元、接口单元和人机交互单元，主处理单元分别与定位单元、接口单元和人机交互单元相连接，该定位单元采用北斗/GPS双系统定位单元并通过抗干扰单元与天线模块相连接。本实用新型能够在GPS定位和北斗定位之间自动切换，不仅满足国内航行导航需求，且满足国际航线导航需求，有利于推进我国北斗导航系统民用的进程，能够产生巨大的社会效益和经济效益。
Description
技术领域
本实用新型属于船载导航技术领域，尤其是一种基于北斗和GPS的双模船载导航接收机。
背景技术
在全球卫星定位系统中，使用范围最广的就是美国的GPS。GPS经过多年的发展，其产业链近乎完备。我国自主研发的北斗二代系统作为“后起之秀”，其产业化进程还需着力推进。
卫星定位的传统接收机产品多为单系统接收机，只能接收GPS卫星信号或北斗卫星信号，因此，接收机产品要突破北斗与GPS系统兼容技术，已经成为急待解决的问题。目前，在我国范围内可以使用的导航系统主要为美国GPS和我国自主研发的北斗卫星导航系统，由于我国在运行的北斗卫星数量有限，覆盖范围仅能保证国内用户的使用需求，对于国际航行船舶，就需要配备能同时接收北斗卫星和GPS卫星信号的导航接收机协助定位导航。
北斗与GPS兼容接收机的研制是市场发展大势所需，目前，市面上几款北斗、GPS双模接收机中，有的仅仅是在原有GPS接收机的基础上增加一个独立的北斗定位模块，这样并未实现双系统的兼容；有的则是北斗一代通信导航与GPS的组合，因此，现有的导航接收及不能满足航海导航应用的特殊需求，不能作为船载导航接收机使用。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于北斗和GPS的双模船载导航接收机，解决了船载导航接收机在航行范围超出北斗卫星覆盖范围时的导航定位问题。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种基于北斗和GPS的双模船载导航接收机，包括导航处理模块、天线模块和电源模块，所述电源模块与导航处理模块相连接为其供电，所述天线模块与导航处理模块相连接并将接收到的卫星信号传送给导航处理模块进行处理，所述导航处理模块包括主处理单元、定位单元、抗干扰单元、接口单元和人机交互单元，所述主处理单元分别与定位单元、接口单元和人机交互单元相连接，该定位单元采用北斗/GPS双系统定位单元并通过抗干扰单元与天线模块相连接。
而且，所述电源模块采用主备电源供电方式，该电源模块由220V交流电源或24V直流船用备用电源供电，电源模块对输入电源进行处理输出稳定直流电源，为导航处理模块供电。
而且，所述电源模块上设有电源提示灯用于提示当前供电状态。
而且，所述定位单元采用基于东方联星CC50D的专用模块。
而且，所述抗干扰单元由滤波保护电路构成用于对海上其他无线设备的射频干扰信号进行滤波保护。
而且，所述接口单元包括一路差分RTCM输入接口、三路NMEA0183输出接口、一路USB接口、一路报警输出接口以及一个提示设备故障的常闭触头，一路差分RTCM输入接口和三路NMEA0183输出接口为串行通信接口。
而且，所述人机交互单元包括显示屏和功能按键，显示屏和功能按键独立使用或组合使用。
本实用新型的优点和积极效果是：
1、本实用新型同时支持GPS卫星定位和北斗二代系统定位，在联合定位模式下，当船只航行范围超出北斗卫星覆盖范围时，自主采用GPS导航定位，联合模式增加了卫星接收数目，提高了定位精度，不仅可以进行北斗卫星定位，满足国内航行导航需求，还可以进行GPS定位以及双系统联合定位，满足国际航线导航需求。
2、本实用新型在实现高精度广范围的定位导航的同时，又可防范他国人为干扰定位功能，还有利于推进我国北斗导航系统民用的进程，对实现卫星导航产业的社会效益和经济效益都具有重大作用。
3、本实用新型严格按照船载卫星导航设备的国内外相关标准的要求设计，同时满足IMO和IEC关于船载北斗卫星导航系统接收设备性能标准和GPS性能标准要求，其与现有的船用北斗、GPS导航接收机相比，满足了最新标准要求，有助于推进船用北斗导航产品的发展，实现北斗卫星导航系统产业化。
附图说明
图1是本实用新型的电路方框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述：
一种基于北斗和GPS的双模船载导航接收机，如图1所示，包括导航处理模块、天线模块和电源模块，所述的电源模块与导航处理模块相连接为其供电，所述的天线模块与导航处理模块相连接并将接收到的卫星信号传送给导航处理模块进行处理。所述的导航处理模块由主处理单元、定位单元、抗干扰单元、接口单元、显示屏和功能按键连接构成，所述的主处理单元分别与定位单元、接口单元、显示屏、功能按键相连接，该定位单元通过抗干扰单元与天线模块相连接。下面对本实用新型的各个部分分别进行说明：
电源模块由220V交流电源或24V直流船用备用电源供电，电源模块对输入电源进行处理输出稳定直流电源，为导航处理模块供电。电源模块采用主、备电源供电方式，并在紧急情况时可在主、备用电源间进行无缝切换，保证接收机供电稳定性。同时电源模块上具有电源提示灯，提示当前供电状态。
主处理单元采用ARM处理器，主要用于解析定位单元输出的定位信息，并将船舶的位置、时间、速度等信息送至显示屏进行动态显示，或通过接口单元将定位信息输出至外部设备。
定位单元为北斗/GPS双系统定位单元，在本实施例中，定位单元采用基于东方联星CC50D的专用模块，该定位模块为一款小体积、双系统、高灵敏度、低功耗、易集成的定制模块，实现机动载体的实时高精度定位、测速、授时，特别增加差分修正、自主完好性监测、抗干扰处理等设计，具有差分高精度定位、接收机自主完好性监测和抗干扰处理等特点。
抗干扰单元用于对海上其他无线设备的射频干扰信号进行滤波保护的电路模块，保证系统在海上恶劣环境下的正常使用。
接口单元提供双模船载导航接收机与外部设备的接口，该接口单元包括一路差分RTCM输入、三路NMEA0183输出、一路USB接口、一路报警输出以及一个提示设备故障的常闭触头，一路差分RTCM输入和三路NMEA0183输出为串行通信接口用于与外部设备通信；一路USB接口用于系统升级，一路报警输出接口用于连接外部告警设备。
显示屏和功能按键可独立或组合使用，为系统提供多种人机交互操作方式，显示屏采用触摸显示屏。
天线模块是接收机卫星信号的接收部分。
上述导航处理模块的各个部分封装在一个呈矩形机壳中，机壳上表面安装有触摸式显示屏，显示屏右侧为功能按键，下表面安装有扬声器和多个接口。
本实用新型根据国际、国内船载卫星导航设备相关标准进行设计，具有以下特点：可以处理符合ITU和RTCM标准的差分数据，具有符合ITU和RTCM标准要求的差分高精度定位功能，实现海洋广域范围内的高精度定位，满足船舶进出港的精度要求。增加了接收机自主完好性监测(RAIM)功能，根据卫星状态的变化给予用户定位状态提示或报警。针对海上复杂干扰环境，增加抗干扰模块和定位模块中的抗干扰处理，使得接收机能够在窄带射频噪声、宽带射频噪声、连续波、脉冲等干扰下正常稳定工作，以及在射频噪声干扰下进行信号失锁后的重捕获。可连接外部报警设备并从外部进行报警确认。增设提示设备故障的常闭触头。触摸屏和功能按键为系统提供多种人机交互方式，供用户灵活选择。主、备用电源间的无缝切换，保证接收机供电稳定性。
需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
Claims (7)
1.一种基于北斗和GPS的双模船载导航接收机，其特征在于：包括导航处理模块、天线模块和电源模块，所述电源模块与导航处理模块相连接为其供电，所述天线模块与导航处理模块相连接并将接收到的卫星信号传送给导航处理模块进行处理，所述导航处理模块包括主处理单元、定位单元、抗干扰单元、接口单元和人机交互单元，所述主处理单元分别与定位单元、接口单元和人机交互单元相连接，该定位单元采用北斗/GPS双系统定位单元并通过抗干扰单元与天线模块相连接。
2.根据权利要求1所述的基于北斗和GPS的双模船载导航接收机，其特征在于：所述电源模块采用主备电源供电方式，该电源模块由220V交流电源或24V直流船用备用电源供电，电源模块对输入电源进行处理输出稳定直流电源，为导航处理模块供电。
3.根据权利要求1所述的基于北斗和GPS的双模船载导航接收机，其特征在于：所述电源模块上设有电源提示灯用于提示当前供电状态。
4.根据权利要求1所述的基于北斗和GPS的双模船载导航接收机，其特征在于：所述定位单元采用基于东方联星CC50D的专用模块。
5.根据权利要求1所述的基于北斗和GPS的双模船载导航接收机，其特征在于：所述抗干扰单元由滤波保护电路构成用于对海上其他无线设备的射频干扰信号进行滤波保护。
6.根据权利要求1所述的基于北斗和GPS的双模船载导航接收机，其特征在于：所述接口单元包括一路差分RTCM输入接口、三路NMEA0183输出接口、一路USB接口、一路报警输出接口以及一个提示设备故障的常闭触头，一路差分RTCM输入接口和三路NMEA0183输出接口为串行通信接口。
7.根据权利要求1所述的基于北斗和GPS的双模船载导航接收机，其特征在于：所述人机交互单元包括显示屏和功能按键，显示屏和功能按键独立使用或组合使用。
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| CN201520455564.4U CN204832525U (zh) | 2015-06-29 | 2015-06-29 | 基于北斗和gps的双模船载导航接收机 |
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN106405599A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-02-15 | 中山市蓝水能源科技发展有限公司 | 一种lng船定位装置 |
| CN108566619A (zh) * | 2018-04-12 | 2018-09-21 | 季振山 | 船载北斗导航控制系统 |
| CN112612046A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-04-06 | 中国船舶重工集团公司第七0七研究所 | 一种基于北斗的水上/水下一体化高精度导航定位系统 |
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