CN207133443U - 一种卫星定位系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种卫星定位系统，该系统包括：基站、移动接收站、计算装置、显示装置和存储装置，所述基站与所述计算装置进行通讯连接，将基站定位参考数据传输至所述计算装置；所述移动接收站与所述计算装置进行通讯连接，将移动接收站观测数据传输至所述计算装置；所述计算装置根据接收到所述基站定位参考数据和所述移动接收站观测数据解算得到移动接收站的位置信息，并分别发送至所述显示装置和所述存储装置；所述显示装置和所述存储装置对所述移动接收站的位置信息进行显示和存储。通过本实用新型实现了保证高定位精度的前提下，降低卫星定位系统的成本和功耗的目的。

Description

一种卫星定位系统

技术领域

本实用新型涉及卫星技术领域，特别是涉及一种基于RTK技术的低成本高精度卫星定位系统。

背景技术

随着智能通信技术以及物联网技术的快速发展，现实生活中的诸多领域都需要对人员或者设备进行定位。并且伴随着GNSS(Global Navigation Satellite System，全球卫星导航系统)的迅猛发展，其中以北斗和GPS为代表的卫星导航系统的应用也涉及到生活中的各个方面，在对定位精度要求较低的情况下，已经能满足定位应用的需求。

目前在进行高精度定位应用中，绝大多数都采用实时RTK(Real-timekinematic，载波相位差分技术)动态定位技术，通过采用该技术实现了实时厘米级测量定位的需求。现有的RTK系统的构成是由一台基准站和至少一台移动站组成。在RTK工作模式下，基准站通过数据链将原始观测值和测量站坐标信息一起传送给移动站，移动站不仅接收数据链上来自基准站的数据，还采集GNSS观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，同时给出高精度的定位结果。在这种系统结构中，移动站需要承担大量的解算任务，而解算任务的进行会带来一定的功耗。而且很多情况下，移动站本身不需要知道自己的位置信息，只需在控制中心解算显示出移动站的位置信息。常规方法中，在移动站接收GNSS观测数据和基准站数据进行解算和显示，相应的设备成本和设备功耗也会增加。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种卫星定位系统，在高精度定位的前提下，实现降低定位系统成本和功耗的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种卫星定位系统，该卫星定位系统包括：基站、移动接收站、计算装置、显示装置和存储装置，其中，

所述基站与所述计算装置进行通讯连接，将基站定位参考数据传输至所述计算装置；

所述移动接收站与所述计算装置进行通讯连接，将移动接收站观测数据传输至所述计算装置；

所述计算装置的第一输出端与所述显示装置连接，所述计算装置的第二输出端与所述存储装置连接，所述计算装置根据接收到的所述基站定位参考数据和所述移动接收站观测数据解算得到所述移动接收站的位置信息，并将所述移动接收站的位置信息分别发送至所述显示装置和所述存储装置；

所述显示装置对所述移动接收站的位置信息进行显示；

所述存储装置对所述移动接收站的位置信息进行存储。

优选的，所述移动接收站和所述计算装置均设置有无线模块，其中，

所述移动接收站的无线模块通过无线信号与所述计算装置的无线模块连接。

优选的，所述基站包括：第一卫星信号接收模块和第一发送模块，其中，

所述第一卫星信号接收模块与所述第一发送模块的输入端相连，所述第一卫星信号接收模块采集基站定位参考数据，并将所述基站定位参考数据传送至所述第一发送模块；

所述第一发送模块的输出端与所述计算装置相连，将所述基站定位参考数据传输至所述计算装置。

优选的，所述移动接收站包括：第二卫星信号接收模块和第二发送模块，其中，

所述第二卫星信号接收模块与所述第二发送模块的输入端相连，并将接收到的移动接收站观测数据传送至所述第二发送模块；

所述第二发送模块的输出端与所述计算装置相连，将所述移动接收站观测数据传输至所述计算装置。

优选的，所述基站为RTK基站。

优选的，所述基站定位参考数据包括：NMEA0183协议内容、广播卫星星历、伪距和载波相位。

优选的，所述移动接收站为多个。

本实用新型提供的卫星定位系统，通过基站与计算装置进行通讯连接，将基站定位参考数据传输至所述计算装置；移动接收站与计算装置进行通讯连接，将移动接收站观测数据传输至所述计算装置；计算装置的第一输出端与显示装置连接，所述计算装置的第二输出端与所述存储装置连接，所述计算装置根据接收到的基站定位参考数据和移动接收站观测数据解算得到所述移动接收站的位置信息，并将所述移动接收站的位置信息分别发送至所述显示装置和所述存储装置。对移动接收站的位置信息进行显示和存储实现了高精度定位的目的。同时在本实用新型中通过计算装置解算相关数据得到移动接收站的位置信息，承担了传统方式中移动接收站的解算任务，有效降低了移动站的成本，同时利用计算装置较强的计算处理能力，能够运行较复杂的解算方法提高移动接收站位置信息的解算精度，使其精度达到厘米级。并且在本实用新型提供的卫星定位系统中只有计算装置进行相关计算，无需在移动接收站引入计算功能，降低了移动接收站的成本，从而实现了降低整个定位系统成本和功耗的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一公开的一种卫星定位系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二公开的一种卫星定位系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

参见图1，本实用新型实施例一提供了一种卫星定位系统，包括：基站1、移动接收站2、计算装置3、显示装置4和存储装置5，其中，

所述基站1与所述计算装置3进行通讯连接，将基站定位参考数据传输至所述计算装置3；

所述移动接收站2与所述计算装置3进行通讯连接，将移动接收站观测数据传输至所述计算装置3；

所述计算装置3的第一输出端与所述显示装置4连接，所述计算装置3的第二输出端与所述存储装置5连接，所述计算装置3根据接收到的所述基站定位参考数据和所述移动接收站观测数据解算得到所述移动接收站的位置信息，并将所述移动接收站的位置信息分别发送至所述显示装置4和所述存储装置5；

所述显示装置4对所述移动接收站的位置信息进行显示；

所述存储装置5对所述移动接收站的位置信息进行存储。

需要说明的是，本实用新型是基于RTK(Real-time kinematic，载波相位差分技术)创建的一种卫星定位系统。传统的定位方法中，RTK基站将其基站定位参考数据传输到移动接收站中，并在移动接收站中进行解算，并显示出移动接收站的位置及其他相关信息。而在本实用新型中是将基站1与计算装置3进行通讯连接，进而将基站定位参考数据传输至所述计算装置3；同理将移动接收站2与计算装置3进行通讯连接，将观测数据传输至所述计算装置3。因此计算装置承担了常见GNSS定位系统中移动接收站的解算任务。这样可以使传统技术中的移动接收站不需要配置具备较强计算能力的微处理单元，也不必配置用于接收基站信息的无线接收装置，可以降低移动接收站的成本和功耗。

通过本实用新型中的实施例一提供的卫星定位系统，采用将基站1和移动接收站2分别与计算装置3相连接，使得计算装置3在获得了基站1传输的基站定位参考数据，以及移动接收站3传输的移动接收站观测数据之后，进行相应的解算获得了移动接收站的位置信息，并通过显示装置和存储装置对这些信息进行显示和存储。通过采用计算装置代替了传统的移动接收站的处理单元和接收基站信息的无线接收模块，解决了高精度定位时移动接收站设备昂贵的问题，降低了移动接收站的成本和功耗，并且采用的计算装置具有更专业的计算能力使得定位结果更加精准，综合所述，通过本实用新型在高精度定位的前提下，实现降低定位系统成本和功耗的目的。

实施例二

参见图2和本实用新型实施例一的具体描述，在本实用新型的实施例二中具体描述了一种卫星定位系统的各个装置的模块和连接方式。

具体的，本实用新型的基站为RTK基站，其可以利用有线或者无线方式，与计算装置进行实时通信，将基站定位参考数据实时传输到计算装置中。相应的，当采用无线方式进行通信连接时，所述基站和所述计算装置均设置有无线模块，其中，所述基站的无线模块通过无线信号与所述计算装置的无线模块进行连接；当采用有线方式进行通信连接时，所述基站和所述计算装置均设置有有线接口，其中，所述基站的有线接口通过总线与所述计算装置的有线接口进行连接。在本实施例中，无线模块可以通过相应的芯片进行构造，比如WIFI芯片和蓝牙芯片均可以实现无线传输的目的，在本实用新型中不做具体的限制。并且，所述基站与所述计算装置采用无线连接方式还是采用有线连接方式，取决于实际需要和现场情况，本实用新型对此不做限制。

相应的，在本实施例中所述移动接收站和所述计算装置均设置有无线模块，其中，所述移动接收站的无线模块通过无线信号与所述计算装置的无线模块连接。具体的，所述移动接收站可以通过无线模块，利用GPRS或者其他的无线网络与计算装置进行无线信号的传输，传输内容为观测数据。

需要说明的是，所述基站1具体包括：

第一卫星信号接收模块11和第一发送模块12，其中，

所述第一卫星信号接收模块11与所述第一发送模块12的输入端相连，所述第一卫星信号接收模块11采集基站定位参考数据，并将所述基站定位参考数据传送至所述第一发送模块12；

所述第一发送模块12的输出端与所述计算装置3相连，并将所述基站定位参考数据传输至所述计算装置3。

可以理解的是，RTK基站1通过第一卫星信号接收模块11接收来自导航卫星的原始基站定位参考数据，该原始基站定位参考数据包括NMEA0183协议内容、广播卫星星历、伪距和载波相位；所述第一发送模块12将所述基站定位参考数据传输至所述计算装置。相比传统的定位系统，本实用新型中的基站1并未与移动接收站2直接连接，而是与计算装置3进行了通信连接。

对应的，所述移动接收站2包括：第二卫星信号接收模块21和第二发送模块22，其中，

所述第二卫星信号接收模块21与所述第二发送模块22的输入端相连，将接收到的移动接收站观测数据传送至所述第二发送模块；

所述第二发送模块22的输出端与所述计算装置3相连，将移动接收站所述观测数据传输至所述计算装置3。

可以理解的是，所述移动接收站通过第二接收模块21接收来自GNSS的观测数据，并将接收到的移动接收站观测数据通过第二发送装置22传输至所述计算装置3。相比传统的定位系统，移动接收站2不需要设置微处理单元实现数据的解算处理，而是与计算装置3相连，由计算装置3进行处理。

同样的，计算装置3将来自基站1和移动接收站2的数据进行解算，最终得到移动接收站的位置信息，通过有线的方式传输到显示装置和存储装置中。所述计算装置3，承担了常见的GNSS定位系统中移动接收站2的解算任务，将来自移动接收站和RTK基站的数据，在系统内组成差分观测值进行实时处理。该计算装置具有强大的计算、存储和处理能力，系统可方便的采用最小二乘法和时域递归解法等其他较复杂的RTK解算方法，获得高精度的定位结果，并传输到显示模块和存储模块进行显示和存储，相比于现有技术中的移动接收站的计算单元不仅计算能力强，而且无需在系统中设置其他任何具有计算功能的终端，降低定位系统成本和功耗。

需要说明的是，在本实用新型中的移动接收站为多个；显示装置和存储装置可以是二者独立的装置，也可以集成到某一装置中即有显示功能又有存储功能，本实用新型不做限制。

通过本实用新型实施例二公开的技术方案，具体描述了卫星定位系统各个模块的组成和连接关系，由于RTK基站与移动接收站之间不再进行通信，而RTK基站只需通过有线或者无线方式接入计算装置即可，省略了移动接收站和RTK基站之间的通信过程，显著降低了对移动站计算能力的需求，整个解算过程全部由专业的计算装置进行，提高了定位精度，无需在移动接收站引入计算功能，也无需在系统中设置其他计算终端或者模块，所有的解算过程全由计算装置进行处理，进而降低了移动接收站和系统的成本和功耗。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原来和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种卫星定位系统，其特征在于，该卫星定位系统包括：基站、移动接收站、计算装置、显示装置和存储装置，其中，

所述基站与所述计算装置进行通讯连接，将基站定位参考数据传输至所述计算装置；

所述移动接收站与所述计算装置进行通讯连接，将移动接收站观测数据传输至所述计算装置；

所述计算装置的第一输出端与所述显示装置连接，所述计算装置的第二输出端与所述存储装置连接，所述计算装置根据接收到的所述基站定位参考数据和所述移动接收站观测数据解算得到所述移动接收站的位置信息，并将所述移动接收站的位置信息分别发送至所述显示装置和所述存储装置；

所述显示装置对所述移动接收站的位置信息进行显示；

所述存储装置对所述移动接收站的位置信息进行存储。

2.根据权利要求1所述的卫星定位系统，其特征在于，所述移动接收站和所述计算装置均设置有无线模块，其中，

所述移动接收站的无线模块通过无线信号与所述计算装置的无线模块连接。

3.根据权利要求1所述的卫星定位系统，其特征在于，所述基站包括：第一卫星信号接收模块和第一发送模块，其中，

所述第一卫星信号接收模块与所述第一发送模块的输入端相连，所述第一卫星信号接收模块采集基站定位参考数据，并将所述基站定位参考数据传送至所述第一发送模块；

所述第一发送模块的输出端与所述计算装置相连，将所述基站定位参考数据传输至所述计算装置。

4.根据权利要求1所述的卫星定位系统，其特征在于，所述移动接收站包括：第二卫星信号接收模块和第二发送模块，其中，

所述第二卫星信号接收模块与所述第二发送模块的输入端相连，并将接收到的移动接收站观测数据传送至所述第二发送模块；

所述第二发送模块的输出端与所述计算装置相连，将所述移动接收站观测数据传输至所述计算装置。

5.根据权利要求1所述的卫星定位系统，其特征在于，所述基站为RTK基站。

6.根据权利要求1所述的卫星定位系统，其特征在于，所述基站定位参考数据包括：NMEA0183协议内容、广播卫星星历、伪距和载波相位。

7.根据权利要求1所述的卫星定位系统，其特征在于，所述移动接收站为多个。