CN205374749U - 一种高精度gnss基站 - Google Patents

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杨涛
陈贵平
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SHANDONG TIANXING BEIDOU INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种高精度GNSS基站,包括GNSS板卡,所述GNSS板卡连接GNSS天线,所述GNSS天线接受GPS、BDS或GLONASS信号后输送给所述GNSS板卡,所述GNSS板卡的输出端连接串口单元、以太网单元及无线网单元,所述GNSS板卡通过串口单元、以太网单元或无线网单元输出GNSS信号。本实用新型的数据通信方式采用无线电或网络方式,可以作为基准站或移动站使用,用于各种CORS系统、各种形变监测系统、驾考驾培、机械控制、精细农业、高精度测绘、高精度调度监控、航空航天、勘探、海洋、港口、气象、国防、科研、大专院校等行业的高精度RTK定位等。

Description

-种高精度GNSS基站
技术领域
[0001 ]本实用新型设及基站领域,尤其设及一种高精度GNSS基站。
背景技术
[0002] GNSS全称是全球导航卫星系统(Global化vigation Satellite System),它是泛 指所有的卫星导航系统,包括全球的、区域的和增强的,如美国的GPS、俄罗斯的Glonass、欧 洲的Galileo、中国的北斗卫星导航系统,W及相关的增强系统,如美国的WAAS(广域增强系 统)、欧洲的EGNOS(欧洲静地导航重叠系统)和日本的MSAS(多功能运输卫星增强系统)等, 还涵盖在建和W后要建设的其他卫星导航系统。国际GNSS系统是个多系统、多层面、多模式 的复杂组合系统。
[0003] GPS全称是全球定位系统,又称全球卫星定位系统,是一个中距离圆型轨道卫星导 航系统。它可W为地球表面绝大部分地区(98 % )提供准确的定位、测速和高精度的时间标 准。系统由美国国防部研制和维护,可满足位于全球任何地方或近地空间的军事用户连续 精确的确定S维位置、S维运动和时间的需要。该系统包括太空中的24颗GPS卫星;地面上1 个主控站、3个数据注入站和5个监测站及作为用户端的GI^接收机。最少只需其中3颗卫星, 就能迅速确定用户端在地球上所处的位置及海拔高度;所能收联接到的卫星数越多,解码 出来的位置就越精确。
[0004] 北斗卫星导航系统(BDS)是我国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航 系统。系统建设目标是:建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠的覆盖全球的北斗卫 星导航系统,促进卫星导航产业链形成,形成完善的国家卫星导航应用产业支撑、推广和保 障体系,推动卫星导航在国民经济社会各行业的广泛应用。
[0005] 目前定位终端市场被米级产品所占领,米级定位产品的定位精度只能达到5-10 米。随着市场对定位精度要求的进一步提高,对亚米级定位(定位精度达到1米W内)W及更 高精度的定位的需求越来越急切。而亚米级定位W及更高精度的定位则需要基站的支持。 实用新型内容
[0006] 本实用新型的目的就是为了解决上述问题,提供了一种高精度GNSS基站,数据通 信方式采用无线电或网络方式,可W作为基准站或移动站使用,用于各种CORS系统、各种形 变监测系统及驾考驾培。
[0007] 为了实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
[000引一种高精度GNSS基站,包括GNSS板卡,所述GNSS板卡连接GNSS天线,所述GNSS天线 接受GPS、抓S或化ONASS信号后输送给所述GNSS板卡,所述GNSS板卡的输出端连接串口单 元、W太网单元及无线网单元,所述GNSS板卡通过串口单元、W太网单元或无线网单元输出 GNSS信号。
[0009] 所述W太网单元采用工业级联网模块,支持lO/lOOMbpsW太网。
[0010] 所述GNSS板卡、串口单元、W太网单元及无线网单元集成在外壳内,所述外壳上设 有电源指示灯、卫星指示灯及数据链指示灯。
[0011] 所述GNSS板卡包括射频前端处理模块,所述射频前端处理模块与基带数字信号处 理模块连接,所述基带数字信号处理模块与定位算法模块连接,所述定位算法模块连接存 储模块和输出接口。
[0012] 基带数字信号处理模块通过处理射频前端处理模块所输出的数字中频信号,复制 出与接收到的卫星信号一致的本地载波和伪距信号,从而实现抓S/GPS/化ONASS卫星的捕 获与跟踪,并且从中获取伪距和载波相位等测量值及解调出的导航电文。
[0013] 所述定位算法模块采用单片机。对基带处理输出的伪距、载波、多普勒观测值及导 航电文,通过PVT、RTK、PPP等算法处理,获取位置、速度、时间信息。
[0014] 所述输出接口包括Event接口、PPS秒脉冲接口及多个标准RS232串口。
[0015] 所述射频前端处理模块包括前置滤波器、前置放大器及本机振荡器,所述前置滤 波器的输入端连接所述GNSS天线,输出端连接前置放大器,所述前置放大器连接本机振荡 器后连接模数转换器。通过GNSS天线接收所有可见抓S/GPS/GL0NASS卫星的信号,经前置滤 波器和前置放大器的滤波放大后,再与本机振荡器产生的正弦波本真信号进行混频而下变 频成中频信号,最后通过模数(A/D)转换器将中频信号转变成离散时间的数字中频信号。
[0016] 本实用新型的有益效果是:
[0017] 本实用新型的数据通信方式采用无线电或网络方式,可W作为基准站或移动站使 用,用于各种CORS系统、各种形变监测系统、驾考驾培、机械控制、精细农业、高精度测绘、高 精度调度监控、航空航天、勘探、海洋、港口、气象、国防、科研、大专院校等行业的高精度RTK 定位等。
[0018] 为移动终端提供高精度的坐标参考。伪距差分时,精度在一米之内,从而为亚米级 定位提供了可能;在载波差分时,精度能够达到5cmW内,从而为一些需要精确定位的产品 提供解决方案。
附图说明
[0019] 图1为本实用新型的结构示意图;
具体实施方式:
[0020] 下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明:
[0021] 如图1所示,一种高精度GNSS基站,包括GNSS板卡,所述GNSS板卡连接GNSS天线,所 述GNSS天线接受GPS、抓S或化ONASS信号后输送给所述GNSS板卡,所述GNSS板卡的输出端连 接串口单元、W太网单元及无线网单元,所述GNSS板卡通过串口单元、W太网单元或无线网 单元输出GNSS信号。
[0022] GNSS板卡可W同时捜到S系统(GPS、BDS、GLONASS)八频段的GNSS信号,运用北斗 =频超远距离超快速的高动态解算引擎,上百公里单历元即可获得分米级定位精度。
[0023] W太网单元采用工业级联网模块,支持lO/lOOMbpsW太网,且提供立即可用的操 作模式,包括TCP服务器,TCP客户端和UDP。
[0024] 所述GNSS板卡、串口单元、W太网单元及无线网单元集成在外壳内,所述外壳上设 有电源指示灯、卫星指示灯及数据链指示灯。
[0025] 所述GNSS板卡包括射频前端处理模块,所述射频前端处理模块与基带数字信号处 理模块连接,所述基带数字信号处理模块与定位算法模块连接,所述定位算法模块连接存 储模块和输出接口。
[0026] 存储模块具有IOOM内存,用于保存原始观测数据。
[0027] 基带数字信号处理模块通过处理射频前端处理模块所输出的数字中频信号,复制 出与接收到的卫星信号一致的本地载波和伪距信号,从而实现抓S/GPS/化ONASS卫星的捕 获与跟踪,并且从中获取伪距和载波相位等测量值及解调出的导航电文。
[0028] 所述定位算法模块采用单片机。对基带处理输出的伪距、载波、多普勒观测值及导 航电文,通过PVT、RTK、PPP等算法处理,获取位置、速度、时间信息。
[0029] 所述输出接口包括Event接口、PPS秒脉冲接口及3个标准RS232串口。
[0030] 所述射频前端处理模块包括前置滤波器、前置放大器及本机振荡器,所述前置滤 波器的输入端连接所述GNSS天线,输出端连接前置放大器,所述前置放大器连接本机振荡 器后连接模数转换器。通过GNSS天线接收所有可见抓S/GPS/GL0NASS卫星的信号,经前置滤 波器和前置放大器的滤波放大后,再与本机振荡器产生的正弦波本真信号进行混频而下变 频成中频信号,最后通过模数(A/D)转换器将中频信号转变成离散时间的数字中频信号。 [0031 ]本实用新型连续运行的各项技术性能如表一所示。
[0032]表一基站的各项技术性能
[0033]
Figure CN205374749UD00061
[0034]
Figure CN205374749UD00071
[0035] 上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述,但并非对本实用新 型保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本实用新型的技术方案的基础上,本领 域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范 围W内。

Claims (7)

1. 一种高精度GNSS基站,其特征是,包括GNSS板卡,所述GNSS板卡连接GNSS天线,所述 GNSS天线接受GPS、BDS或GLONASS信号后输送给所述GNSS板卡,所述GNSS板卡的输出端连接 串口单元、以太网单元及无线网单元,所述GNSS板卡通过串口单元、以太网单元或无线网单 元输出GNSS信号。
2. 如权利要求1所述的一种高精度GNSS基站,其特征是,所述以太网单元采用工业级联 网模块,支持l〇/l〇〇Mbps以太网。
3. 如权利要求1所述的一种高精度GNSS基站,其特征是,所述GNSS板卡、串口单元、以太 网单元及无线网单元集成在外壳内,所述外壳上设有电源指示灯、卫星指示灯及数据链指 示灯。
4. 如权利要求1或3所述的一种高精度GNSS基站,其特征是,所述GNSS板卡包括射频前 端处理模块,所述射频前端处理模块与基带数字信号处理模块连接,所述基带数字信号处 理模块与定位算法模块连接,所述定位算法模块连接存储模块和输出接口。
5. 如权利要求4所述的一种高精度GNSS基站,其特征是,所述定位算法模块采用单片 机。
6. 如权利要求4所述的一种高精度GNSS基站,其特征是,所述输出接口包括Event接口、 PPS秒脉冲接口及多个标准RS232串口。
7. 如权利要求4所述的一种高精度GNSS基站,其特征是,所述射频前端处理模块包括前 置滤波器、前置放大器及本机振荡器,所述前置滤波器的输入端连接所述GNSS天线,输出端 连接前置放大器,所述前置放大器连接本机振荡器后连接模数转换器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109697872A (zh) * 2019-01-31 2019-04-30 吉林微思智能科技有限公司 一种能提供gnss基站差分数据的智能移动交通灯
CN113137911A (zh) * 2021-04-25 2021-07-20 成都理工大学 一种基于rtk的实时变频滑坡监测装置

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