CN206906585U - 便携式蓝牙gps‑rtk定位仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种便携式蓝牙GPS‑RTK定位仪，电源通过开关分别连接第一电源管理模块和第二电源管理模块；第一电源管理模块的输出端分别与连接蓝牙模块、GPS模块和电源状态指示灯；第二电源管理模块分别连接4G全网通模块和ARM处理器；4G全网通模块、蓝牙模块、GPS模块、ARM处理器、4G状态指示灯、GPS状态指示灯、蓝牙状态指示灯和电源状态指示灯的阴极均连接电源接地；4G全网通模块、GPS模块分别与ARM处理器联接，蓝牙模块与GPS模块联接。本实用新型提高了工作质量与效率，节省了人力和管理资源，降低了工作成本。通用性好、定位精度高、抗干扰能力强、环境适应性好。

Description

便携式蓝牙GPS-RTK定位仪

技术领域

本实用新型属于专业测量技术领域，具体涉及一种便携式蓝牙GPS-RTK定位仪。

背景技术

目前，国内经济正稳步有序地发展，“一带一路”建设正稳步推进，各项基础建设和与之相对应的各种国土资源保护与建设项目日益增多，地理国情普查、不动产登记、自然资源统一确权登记、第三次土地利用调查等工作已经或即将开始，大数据云平台的运用日益广泛。而传统的数据采集模式主要是通过仪器或图纸外业现场调绘，再转到内业数字化成图，再根据具体的项目需求做相应的数据分析，无法做到在野外实时成图与数据分析，对一些规划选址、土地报批、执法监察等现势性要求非常高或者需要现场快速决策的工作而言，其落后的技术手段与低下的工作效率无疑是难以接受的。目前采取的一些较先进的方法是使用平板电脑现场作业，但是其定位精度通常在3-10米，无法满足作业要求。而传统的RTK由于仪器厂家的技术壁垒，第三方的终端基本无法直接获取使用其定位数据。因此，有必要建设一套通用型高精度定位GPS-RTK系统，即以高精度（厘米级）的GPS-RTK定位仪为基础，其定位数据可以被任意第三方的终端获取并使用，然后在平板电脑上加载相应的移动“一张图”系统。实现专业级高精度测量的数据采集，且对需要的数据进行实时分析、现场决策、现场取证、现场处罚等功能。

现有的便携式GPS定位模块属于非专业级产品，定位精度较低（3-10米级），抗干扰能力与环境适应性差，只能应用于导航、旅游等一些非专业领域，不能在测绘、国土、矿山等系统专业领域内使用，由于这些专业领域所要求的产品定位精度较高，不能有误差，否则会给工作带来很大的影响，甚至可以说是失去了这些工作所依据的一个定位精度基础。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，突破传统模式，使任何具有蓝牙功能的终端都可以使用接收到的高精度GPS定位数据，减少现场测量的精度误差，满足实际测量工作中对定位精度的专业要求，从而使大规模高精度的数据采集成为一种普及且方便的作业手段，以适应当前大数据采集分析的发展趋势。

本实用新型采用以下技术方案实现上述目的。便携式蓝牙GPS-RTK定位仪，包括电源、第一电源管理模块和第二电源管理模块，所述电源通过开关分别连接第一电源管理模块和第二电源管理模块；第一电源管理模块的输出端分别与连接蓝牙模块、GPS模块和电源状态指示灯；蓝牙模块连接有蓝牙状态指示灯，GPS模块连接有GPS状态指示灯，4G全网通模块连接有4G状态指示灯；第二电源管理模块分别连接4G全网通模块和ARM处理器；4G全网通模块、蓝牙模块、GPS模块、ARM处理器、4G状态指示灯、GPS状态指示灯、蓝牙状态指示灯和电源状态指示灯的阴极均连接电源接地；4G全网通模块、GPS模块分别与ARM处理器联接，蓝牙模块与GPS模块联接。

本实用新型的工作流程：开关接通后，可充电锂电池外供电源向第一电源管理模块和第二电源管理模块供电。第一电源管理模块分别向蓝牙模块、GPS模块供电和电源指标灯供电。第二电源管理模块分别向4G全网通模块和ARM处理器供电。4G全网通模块、GPS模块分别与ARM处理器相连，蓝牙模块和GPS模块相连。4G模块全网通模块的工作状态针脚与4G状态指示灯相连，蓝牙模块的工作状态针脚与蓝牙状态指示灯相连，GPS模块的工作状态针脚与GPS状态指示灯相连，4G状态指示灯、GPS状态指示灯、蓝牙状态指示灯和电源状态指示灯的地和电源地相连共地。4G状态指示灯、GPS状态指示灯、蓝牙状态指示灯和电源状态指示灯均由电阻连接LED阳极串联构成，且LED的阴极接地。

本实用新型能够满足高精度要求的测绘作业；可以达到10Hz的数据采样率，实现了快速数据采集，提高了效率；可收到GPS卫星和北斗卫星数据，适用于不同的终端设备，方便灵活，不仅轻松实现定位，定位精度也得到了保证；采用模块化设计，实现了产品的高度集成化和小型化，使产品性能易于实现。提高了工作质量与效率，节省了人力和管理资源，降低了工作成本。通用性好、定位精度高、抗干扰能力强、环境适应性好。还可以扩展到数字城管、移动公安信息系统等专项业务系统。

附图说明

图1是本实用新型的电器原理图。

图中：1.电源，2.开关，3.第一电源管理模块，4.第二电源管理模块，5.4G全网通模块，6.蓝牙模块，7.GPS模块，8.ARM处理器，9.4G状态指示灯，10.GPS状态指示灯，11.蓝牙状态指示灯，12.电源状态指示灯。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。参见图1，便携式蓝牙GPS-RTK定位仪，包括电源1、第一电源管理模块3和第二电源管理模块4，所述电源1通过开关2分别连接第一电源管理模块3和第二电源管理模块4；第一电源管理模块3的输出端分别与连接蓝牙模块6、GPS模块7和电源状态指示灯12；蓝牙模块6连接有蓝牙状态指示灯11，GPS模块7连接有GPS状态指示灯10，4G全网通模块5连接有4G状态指示灯9；第二电源管理模块4分别连接4G全网通模块5和ARM处理器8；4G全网通模块5、蓝牙模块6、GPS模块7、ARM处理器8、4G状态指示灯9、GPS状态指示灯10、蓝牙状态指示灯11和电源状态指示灯12的阴极均连接电源1接地；4G全网通模块5、GPS模块7分别与ARM处理器8联接，蓝牙模块6与GPS模块7联接。

实施例：本实用新型利用4G全网通模块获取差分数据，蓝牙无线传输功能，将高精度GPS定位数据传输给其它带有蓝牙功能的终端设备。

具体方案：打开开关2，电源1分别向第一电源管理模块3和第二电源管理模块4提供电源；经第一电源管理模块3处理后，向蓝牙模块6和GPS模块7提供电源，经第二电源管理模块4处理后，向4G全网通模块5和ARM处理器8提供电源。4G全网通模块5通过无线上网，登录到指定的差分基站服务器，读取到的差分数据，将差分数据以TTL串口方式传输ARM处理器8。经ARM处理器8解析后，将数据再以TTL电平传输给GPS模块7；GPS模块7经GPS天线收到卫星发来的信号，先将高频信号进行变频处理，先转换成中频，再进一步转成低频。GPS模块7内部解码芯片中低频信号进行处理，解算出位置、时间、高度、速度等数据信息，再结合经ARM处理器8解析后的差分数据，解算出厘米级的高精度定位数据；GPS模块7再把解算出的高精度定位数据通过TTL电平传输给蓝牙模块6；蓝牙模块6再以无线的方式，将这些数据透明传输给其它具有蓝牙模块的终端设备。设备上集成了四个LED指示灯（即：4G状态指示灯9、GPS状态指示灯10、蓝牙状态指示灯11和电源状态指示灯12），实时显示各器件的工作状态。4G状态指示灯9表明4G全网通模块5处于何种网络状态下，每秒闪烁四次表示4G网络，每秒闪烁三次表示3G网络，每秒闪烁二次表示GPRS网络，不闪烁表示无任何网络。GPS状态指示灯10每秒闪烁一次表示GPS已定位，未闪烁表示GPS没定位。蓝牙状态指示灯11表明蓝牙连接是否成功，长亮表示与其它设备的蓝牙连接成功，每秒闪烁一次表示连接未成功，不闪烁表示蓝牙故障。电源状态指示灯12表明供电状态，长亮表示供电正常，不亮表示供电故障。

本实用新型电源1为可充电锂电池，其容量在16000mAh，可以保证设备10小时以上的工作时间，满足正常工作需求。因电源1为12V直流输出，而GPS模块4、蓝牙模块3和4G状态指示灯9、GPS状态指示灯10、蓝牙状态指示灯11、电源状态指示灯12均为3.3V的工作电压，4G全网通模块5和ARM处理器8均为5V供电，所以又采用了第一电源管理模块3和第二电源管理模块4，对电压进行处理。

本实用新型在使用时，通过打开开关2，开启电源1，内置电源管理模块分别向GPS模块7、蓝牙模块6、4G全网通模块5、ARM处理器8等内部元器件供电。设备启动后，电源指示灯12正常状态下会长亮，当GPS定位后，GPS状态指示灯10会每秒闪烁一次，蓝牙模块6与外部设备蓝牙成功连接后，蓝牙指示灯11会保持长亮，4G全网通模块5上网成功后，4G工作状态指示灯9会每秒钟闪烁四次。当GPS模块7解算出高精度定位数据后，通过TTL串口传输至蓝牙模块6，终端设备将通过蓝牙模块6的蓝牙虚拟的端口无线接收高精度的定位数据，并通过安装在终端设备上的软件进行相关作业，如移动“一张图”系统各项功能。

本实用新型还可采用其他GPS定位模块如北斗定位模块等，更换蓝牙传输模块等元器件替换方案可以达到相同的目的。

本实用新型采用厘米级GPS定位模块对目标点进行位置坐标采集，采集到的数据通过TTL串口传输到蓝牙模块6，蓝牙模块6再通过无线方式将位置数据传输给其它终端设备（如平板电脑、PDA、手机等）。根据以上思路设计一块集成电路板，将以上模块尽可能地集成在一块面积不大的电路板上，同时设计几个指示灯分别表示设备的供电情况、蓝牙连接、4G信号接收状态，GPS工作状态，采用外供电锂电池的做法，可以确保提供充足的电量，保证设备十个小时以上的工作时间。设备底板电路设计高度集成，关键器件采用模块化处理方式，达到了既尽可能使整产品小型化的要求，又便于产品更新换代的目的。产品主要应用于国土、矿山、林业、农业、水利、石油等系统的监察执法巡查、土地利用规划、土地利用变更调查、建设用地审批、卫片执法检查、规划用地选址、资源调查、管线巡查等工作。

本实用新型提供一种通用型的（可根据用户需要采用不同的GPS、北斗定位模块或蓝牙模块，可兼容WINDOWS、安卓不同操作系统的终端设备）、定位精度高（厘米级）、抗干扰能力强（GPS天线与4G天线、蓝牙天线均做了滤波处理，且有物理隔离，可有效抵抗电磁干扰）、环境适应性好（采用4G全网通模块，三大运营商的4G卡都支持）的便携式（体积小，重量轻，电池工作时间长）GPS-RTK定位仪。它采用的GPS模块7为高精度定位模块，自主定位精度为1.5米，广域差分定位精度小于1米，RTK差分定位精度可达2厘米，能够满足较高精度要求的测绘作业；可以达到10Hz的数据采样率，实现了快速数据采集，提高了效率。除可收到GPS卫星数据外，本产品还可以收到北斗卫星数据，因北斗卫星为我国所自主研制，可不依赖美国的GPS卫星独立工作，因此在某些特殊情况下可靠性更高。在双系统工作模式下，同样的环境可以收到更多的卫星，可以适用于不同的终端设备，方便灵活，不仅轻松实现定位，定位精度也得到了保证；采用模块化设计，实现了产品的高度集成化和小型化，使产品性能易于实现。同时本实用新型还可以扩展到数字城管、移动公安信息系统等专项业务系统。提高工作质量与效率，节省人力和管理资源，降低工作成本。

Claims (1)

1.便携式蓝牙GPS-RTK定位仪，包括电源、第一电源管理模块和第二电源管理模块，其特征在于，所述电源通过开关分别连接第一电源管理模块和第二电源管理模块；第一电源管理模块的输出端分别与连接蓝牙模块、GPS模块和电源状态指示灯；蓝牙模块连接有蓝牙状态指示灯，GPS模块连接有GPS状态指示灯，4G全网通模块连接有4G状态指示灯；第二电源管理模块分别连接4G全网通模块和ARM处理器；4G全网通模块、蓝牙模块、GPS模块、ARM处理器、4G状态指示灯、GPS状态指示灯、蓝牙状态指示灯和电源状态指示灯的阴极均连接电源接地；4G全网通模块、GPS模块分别与ARM处理器联接，蓝牙模块与GPS模块联接。