CN207133442U - 基于超高频无线电波频段的动物定位数据收集系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于超高频无线电波频段的动物定位数据收集系统，包括一数据采集终端，包括主控制器，连接主控制器的卫星定位组件、陀螺仪姿态组件、数据收发器、空中唤醒及解码组件、LoRa扩频组件，连接LoRa扩频组件的编码发送模组，以及为上述各功能模块供电的电池，所述数据收发器还与空中唤醒及解码组件连接；一手持接收机，包括一处理器，连接所述处理器的数据收发模块、人机交互模块及本地通信接口，所述数据收发模块用于对所述数据采集终端唤醒并进行数据传输，所述本地通信接口用于连接外部设备以导出数据。本实用新型具有数据传输距离长、定位精确、使用寿命长，且能对动物的姿态进行测定的优点。

Description

基于超高频无线电波频段的动物定位数据收集系统

技术领域

本实用新型涉及一种动物追踪系统，尤其是一种基于超高频无线电波频段的动物定位数据收集系统。

背景技术

追踪野生动物是保护和研究野生动物的重要手段。目前市面上的动物追踪定位装置多为甚高频无线电波方位定位器。此类定位方式有如下缺点：1）定位不准：终端定位器发出的只是一个脉冲信号，手持接收机只能接收定位器发出的电磁脉冲信号转换成脉冲音频信号，然后根据音频信号强弱判断被测物体方位，造成无法准确定位；2）电池为一次性电池，佩戴后当电池电量耗尽时，设备无法继续工作，使用时间比较短；3）手持机无法对信号进行保存，导出；4）抗干扰能力低；5）无法对动物的姿态进行测定。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题在于提供一种数据传输距离长、定位精确、使用寿命长，且能对动物的姿态进行测定的动物定位数据收集系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种基于超高频无线电波频段的动物定位数据收集系统，包括：

一数据采集终端，所述数据采集终端包括一主控制器，连接所述主控制器的卫星定位组件、陀螺仪姿态组件、数据收发器、空中唤醒及解码组件、LoRa扩频组件，连接所述LoRa扩频组件的编码发送模组，以及为上述各功能模块供电的电池，所述数据收发器还与空中唤醒及解码组件连接；

一手持接收机，所述手持接收机包括一处理器，连接所述处理器的数据收发模块、人机交互模块及本地通信接口，所述数据收发模块用于对所述数据采集终端唤醒并进行数据传输，所述本地通信接口用于连接外部设备以导出数据。

进一步的，所述数据采集终端还包括分别连接所述主控制器和电池的电池充电控制器，以及连接所述电池充电控制器的第一太阳能面板。

进一步的，所述数据采集终端还包括连接所述主控制器的第一存储模块，用于存储定位及姿态数据。

优选的，所述卫星定位组件为GPS定位模块或北斗导航定位模块。

进一步的，所述手持接收机还包括第二太阳能面板和电池组件，用于野外作业时提供电能，以及第二存储模块，用于存储接收到的数据。

进一步的，所述第二太阳能面板和电池组件通过外接式接口连接所述手持接收机，方便安装和拆卸。

本实用新型的有益效果：采用频率更高的超高频段（全球开放频段）来进行数据传输，同时采用LoRa扩频技术及相应的FEC前向纠错算法，大大提高了传输距离。手持接收机和数据采集终端中采用了空中唤醒功能，可对其进行实时唤醒实时数据通信。同时，采用卫星定位组件可以对被测动物做精准定位，搭载太阳能板可以对进行实时充电，延长其使用时间。另外还搭载了陀螺仪组件，可以对物体进行姿态测定。从而能够对野生动物进行精确及长时间追踪，以进行更好的保护和研究。

附图说明

图1为本实用新型中数据采集终端的功能模块组成及连接关系示意图。

具体实施方式

为了进一步理解本实用新型，下面结合实施例对本实用新型优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本实用新型的特征和优点，而不是对本实用新型权利要求的限制。

本实用新型实施例提供了一种基于超高频无线电波频段的动物定位数据收集系统，用于野生动物的追踪和监测。其包括用于固定在动物身体上的数据采集终端，和用于研究人员接受数据的手持接收机。

其中，如图1所示，数据采集终端包括主控制器，连接主控制器的卫星定位组件、陀螺仪姿态组件、数据收发器、空中唤醒及解码组件、LoRa扩频组件、第一存储模块，连接LoRa扩频组件的编码发送模组，以及为上述各功能模块供电的电池，数据收发器还与空中唤醒及解码组件连接。

本实用新型中，为了解决现有的装置数据传输距离短、信号较差、无法准确定位的缺陷，采用频率更高的超高频段（全球开放频段）来进行数据传输，并通过LoRa扩频技术及相应的FEC前向纠错算法，大大提高了传输距离。测试结果：3000米（晴朗，空旷，最大功率发送，天线增益5dBi，高度大于2米，2.4K空中速率）。同时，空中唤醒及解码组件使得手持接收机能够对数据采集终端进行空中唤醒，进行实时数据通信，从而使设备在兼具低功耗的前提下具有实时唤醒传输的能力。

另外，采用卫星定位组件可以对被测动物做出精准定位，该卫星定位组件可以是GPS定位模块或北斗导航定位模块。而陀螺仪组件，可以对物体进行姿态测定，获得更加全面的数据，从而方便研究人员的分析。上述定位和姿态数据，可存储于存储模块中，在终端被唤醒时进行集中传输。

为了解决续航问题，上述的数据采集终端还设置了连接主控制器和电池的电池充电控制器，以及连接电池充电控制器的第一太阳能面板。该太阳能面板为微型太阳能电池板，可对终端中的电池进行充电，延长设备使用时间。

另一方面，手持接收机包括处理器，连接处理器的数据收发模块、人机交互模块及本地通信接口。其中，数据收发模块为对应的LoRa组件，用于对数据采集终端唤醒并进行数据传输，本地通信接口用于连接外部设备如电脑等以导出数据。人机交互模块包括显示屏及输入按钮等，以进行数据显示及参数输入。

进一步的，手持接收机还设计了太阳能充电电路，采用外接口式，方便安装和拆卸。同时，设置了第二存储模块，用于存储接收到的数据。

本实用新型的动物定位数据收集系统工作时，当数据采集终端收到手持接收机发出的特定接入电磁波时会自动唤醒，并进行数据传输。射频模组集成LoRa扩频模块，提高了数据传输抗干扰能力和传输距离。另外，数据采集终端定时启动卫星定位模组工作定位，并启动陀螺仪姿态组件采集姿态数据，定位数据姿态数据存储在存储模块中，在唤醒时进行集中传输。之后，由手持接收机传输到电脑上，可进行进一步的分析和研究。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于超高频无线电波频段的动物定位数据收集系统，其特征在于，包括：

一数据采集终端，所述数据采集终端包括一主控制器，连接所述主控制器的卫星定位组件、陀螺仪姿态组件、数据收发器、空中唤醒及解码组件、LoRa扩频组件，连接所述LoRa扩频组件的编码发送模组，以及为上述各功能模块供电的电池，所述数据收发器还与空中唤醒及解码组件连接；

一手持接收机，所述手持接收机包括一处理器，连接所述处理器的数据收发模块、人机交互模块及本地通信接口，所述数据收发模块用于对所述数据采集终端唤醒并进行数据传输，所述本地通信接口用于连接外部设备以导出数据。

2.如权利要求1所述的基于超高频无线电波频段的动物定位数据收集系统，其特征在于：所述数据采集终端还包括分别连接所述主控制器和电池的电池充电控制器，以及连接所述电池充电控制器的第一太阳能面板。

3.如权利要求1所述的基于超高频无线电波频段的动物定位数据收集系统，其特征在于：所述数据采集终端还包括连接所述主控制器的第一存储模块，用于存储定位及姿态数据。

4.如权利要求1所述的基于超高频无线电波频段的动物定位数据收集系统，其特征在于：所述卫星定位组件为GPS定位模块或北斗导航定位模块。

5.如权利要求1-4任一项所述的基于超高频无线电波频段的动物定位数据收集系统，其特征在于：所述手持接收机还包括第二太阳能面板和电池组件，用于野外作业时提供电能，以及第二存储模块，用于存储接收到的数据。

6.如权利要求5所述的基于超高频无线电波频段的动物定位数据收集系统，其特征在于：所述第二太阳能面板和电池组件通过外接式接口连接所述手持接收机，方便安装和拆卸。