CN207380248U - 一种双频双模星载导航接收机 - Google Patents
一种双频双模星载导航接收机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN207380248U CN207380248U CN201721252429.5U CN201721252429U CN207380248U CN 207380248 U CN207380248 U CN 207380248U CN 201721252429 U CN201721252429 U CN 201721252429U CN 207380248 U CN207380248 U CN 207380248U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- navigation
- processing unit
- dual
- interface board
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
一种双频双模星载导航接收机，由导航信息处理板、接口板以及电源板组成，导航信息处理板将定位、定轨、时间、原始测量等数据发给接口板；接口板接收导航信息处理板发来的数据并进行判优，对外完成输出；电源板引入一次电源母线电压经DC/DC转换后，通过第一电源通道、第二电源通道分别为导航信息处理板和接口板供电。本实用新型用SOC芯片代替传统星载导航接收机产品中的FPGA、DSP、SRAM等核心关键芯片，可以实现全系统全频点导航信号的接收、处理，并完成定位、定轨解算功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种双频双模星载导航接收机。
背景技术
目前卫星导航接收机已经广泛应用于我国航天器并发挥着重要作用，在此期间卫星导航接收机的技术发展主要经历了以下几次变化：
1996年首次搭载的GPS单频导航接收机采用通道板和导航板相互独立的结构。2000年完成第一次改进，通道板与导航板两板二合一，以减少体积功耗。2003年完成第二次改进，增加了定轨板，具有了实时定轨功能，并于2006年完成了GPS单频接收机的产品定型。2011年完成第三次改进，完成GPS双频接收机和GPS/BD单频双模接收机的研制。
GPS(L1)单频接收机、GPS(L1/L2)双频接收机和GPS/BD单频双模接收机是我国目前的成熟星载导航产品，均采用“FPGA+DSP”结构，使用FPGA时还需要一片DSP芯片进行导航解算，集成度不够高，设计复杂，整机体积和功耗较大，且成本高，生产周期长。
随着通信导航技术的发展，卫星导航需求将从以往GPS(L1)单频接收机、GPS(L1/L2)双频接收机和GPS/BD单频双模接收机的基础上，发展为覆盖全系统、全频点，实现任意系统、任意频点之间的灵活组合。
本导航接收机是一款目前国内较为少见的高集成度、高精度双频双模卫星导航接收机。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种双频双模星载导航接收机，在充分考虑星载电子产品特殊要求的基础上开展小型化、低功耗、高可靠和高集成度的模块和板卡设计，满足未来各类飞行器的需求。
本实用新型的技术方案是：一种双频双模星载导航接收机，包括导航信息处理板、接口板、电源板；所述电源板包括第一电源通道、第二电源通道；
导航信息处理板将定位、定轨、时间、原始测量数据发给接口板；
接口板接收导航信息处理板发来的数据并进行判优，对外完成输出；
电源板引入一次电源母线电压经DC/DC转换后，通过第一电源通道、第二电源通道分别为导航信息处理板和接口板供电。
所述接口板包括接口处理单元和总线接口单元；接口板接口处理单元接收导航信息处理板发来的数据并进行判优，总线接口单元对外完成接收机的输出。
所述导航信息处理板包括第一导航处理单元、第二导航处理单元；所述两个导航处理单元在硬件设计上完全相同且物理设计完全独立，实现冷、热备份。
所述第一导航处理单元包括第一射频及时钟单元和第一基带处理单元；所述第二导航处理单元包括第二射频及时钟单元和第二基带处理单元；
所述每个导航处理单元内部，射频及时钟单元对导航信号滤波、放大、下变频后送基带处理单元；基带处理单元导航信号进行模数转换，在数字域完成导航信号的捕获、跟踪与测量，实现对导航信号的解扩、解调、导航解算和原始观测量采集，并利用带轨道动力学模型的卡尔曼滤波器完成定轨解算和轨道预报。
所述每个射频及时钟单元采用两片SX363MQRH芯片完成下变频及采样，采用一个恒温晶振产生10MHz工作时钟。
所述每个基带处理单元采用专用导航SOC芯片；SOC芯片采用双CPU的架构，一个CPU用于定位解算，一个CPU用于定轨解算；SOC芯片的基带模块对来自SX363芯片的数字中频信号，完成导航信号的捕获、跟踪和环路处理。
本实用新型与现有技术相比的优点在于：
(1)高集成度，用SOC芯片代替传统导航接收机产品中的FPGA、DSP、SRAM等核心关键芯片，并完成数字相关、定位解算、定轨解算等导航接收机核心功能，同时可覆盖GPS L1、L2，BD B1、B2、B3等多个频点；
(2)具有更高的灵敏度，能更好地适应大角度侧摆时低仰角接收导航信息。
(3)具有更高的实时定轨精度(2m)，并具备预报2秒内的位置和速度的能力，优于传统在用其它导航产品；
(4)具有更短的首次定位时间(1min)和更快的非定位后重捕时间(1min)；
(5)具有较小的尺寸、重量及整机功耗。
附图说明
图1为本实用新型双频双模导航接收机结构图。
具体实施方式
一种高集成度的双频双模导航接收机，由导航信息处理板、接口板和电源板三种单板组成。每块单板上均有两套功能完全相同的模块，可实现冷、热备份。
导航信息处理板包括；导航处理单元1、2；接口板包括接口处理单元1、2、总线接口单元1、2；电源板包括电源通道1、2。导航信息处理板将定位、定轨、时间、原始测量等数据发给接口板；接口板接口处理单元1、2接收导航信息处理板发来的数据并进行判优，接口板总线接口单元1、2对外完成接收机所有用户要求的协议输出。电源板引入一次电源经电源转换后，通过电源通道1、电源通道2分别为导航信息处理板和接口板供电。
导航处理单元1包括射频及时钟单元1和基带处理单元1；导航处理单元2包括射频及时钟单元2和基带处理单元2。
在每个导航处理单元内部，射频及时钟单元对导航信号滤波、放大、下变频后送基带处理单元。基带处理单元对变换到中频上的导航信号进行模数转换，在数字域完成导航信号的捕获、跟踪与测量，实现对导航信号的解扩、解调、导航解算和原始观测量采集，并利用带轨道动力学模型的卡尔曼滤波器完成定轨解算和轨道预报。
每个射频及时钟单元采用两片SX363MQRH和一个10MHz恒温晶振。SX363MQRH包含两路片上射频处理通道，支持GPS/BD2/GLONASS多个频点，可同时支持两个频点同时工作。SX363MQRH将两路接收通道、频率合成器、分频器、带通滤波器以及四位模数转换器集成在同一个单片上，从而实现模块体积的小型化和低功耗。恒温晶振输出10MHz时钟给SX363MQRH和基带处理单元。
每个基带处理单元采用一片专用导航SOC芯片代替传统星载导航接收机产品中的FPGA、DSP、SRAM等核心关键芯片。SOC芯片采用双CPU的架构实现，一个CPU用于定位解算，一个CPU用于定轨解算。SOC芯片内部的基带模块对来自SX363MQRH芯片的数字中频导航信号进行捕获、跟踪和环路处理。
SOC芯片的定位解算CPU从SOC芯片的基带模块中获得卫星的累加量数据和测量量数据，根据累加量对载波残余频/相差和伪码残余相差进行修正，根据测量量数据获得各跟踪卫星信号的伪距信息，进行定位解算。定位解算完成后，定位解算CPU通过片内交互单元将定位数据和测量量数据发送给定轨解算CPU，由定轨解算CPU利用待轨道动力学模型的卡尔曼算法完成实时定轨解算。最后由定轨解算CPU利用同步串口将解算数据、遥测数据、测量量数据等通过板件连接器发送给接口板。
接口板主要完成整机与外部各用户接口的数据交互功能。对内完成导航信息处理数据的接收并进行判优，对外完成接收机所有用户要求的协议输出。具体主要功能如下：
通过内部通信总线接收导航信息处理板发送的定位、定轨、时间、原始测量等数据；通过对导航信息处理板发送的数据进行最优判断后输出至外部各用户，或响应程控指令完成数据选择输出；响应总线轮询指令，并相应数据包上传至总线；接收总线上注程序并发送给相应功能单元；将秒脉冲信号送至用户。
导航接收机中电源板将一次电源母线电压28～42V通过DC/DC变换成5.4V电压输出。电源板主要包含以下功能：
完成一次电源母线保护，当整机负载发生电源短路时能够保护一次电源母线不受影响；完成导航接收机上电瞬间的浪涌抑制，保护一次电源继电器的安全和母线电压的安全；电源开关控制完成电源板的加电和断电，通过电源开关实现故障断电恢复功能；完成电源开关的继电器由一路独立的外输入电源供电并受控于外输入遥控切换指令完成DC/DC电源模块的噪声抑制，满足整机EMC要求；完成一次电源至二次电源的电压变换功能，为各个单板负载提供所需的5.4V二次电源电压；模拟电压遥测完成整机二次电源和AGC工作状态遥测功能。
本实用新型说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
Claims (6)
1.一种双频双模星载导航接收机，其特征在于：包括导航信息处理板、接口板、电源板；所述电源板包括第一电源通道、第二电源通道；
导航信息处理板将定位、定轨、时间、原始测量数据发给接口板；
接口板接收导航信息处理板发来的数据并进行判优，对外完成输出；
电源板引入一次电源母线电压经DC/DC转换后，通过第一电源通道、第二电源通道分别为导航信息处理板和接口板供电。
2.根据权利要求1所述的一种双频双模星载导航接收机，其特征在于：所述接口板包括接口处理单元和总线接口单元；接口处理单元接收导航信息处理板发来的数据并进行判优，总线接口单元对外完成接收机的输出。
3.根据权利要求1或2所述的一种双频双模星载导航接收机，其特征在于：所述导航信息处理板包括第一导航处理单元、第二导航处理单元；所述两个导航处理单元在硬件设计上完全相同且物理设计完全独立，实现冷、热备份。
4.根据权利要求3所述的一种双频双模星载导航接收机，其特征在于：
所述第一导航处理单元包括第一射频及时钟单元和第一基带处理单元；所述第二导航处理单元包括第二射频及时钟单元和第二基带处理单元；
所述每个导航处理单元内部，射频及时钟单元对导航信号滤波、放大、下变频后送基带处理单元；基带处理单元导航信号进行模数转换，在数字域完成导航信号的捕获、跟踪与测量，实现对导航信号的解扩、解调、导航解算和原始观测量采集，并利用带轨道动力学模型的卡尔曼滤波器完成定轨解算和轨道预报。
5.根据权利要求4所述的一种双频双模星载导航接收机，其特征在于：所述每个射频及时钟单元采用两片SX363MQRH芯片完成下变频及采样，采用一个恒温晶振产生10MHz工作时钟。
6.根据权利要求4所述的一种双频双模星载导航接收机，其特征在于：所述每个基带处理单元采用专用导航SOC芯片；SOC芯片采用双CPU的架构，一个CPU用于定位解算，一个CPU用于定轨解算；SOC芯片的基带模块对来自SX363芯片的数字中频信号，完成导航信号的捕获、跟踪和环路处理。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721252429.5U CN207380248U (zh) | 2017-09-27 | 2017-09-27 | 一种双频双模星载导航接收机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721252429.5U CN207380248U (zh) | 2017-09-27 | 2017-09-27 | 一种双频双模星载导航接收机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207380248U true CN207380248U (zh) | 2018-05-18 |
Family
ID=62341594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201721252429.5U Active CN207380248U (zh) | 2017-09-27 | 2017-09-27 | 一种双频双模星载导航接收机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN207380248U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109450519A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-03-08 | 航天东方红卫星有限公司 | 一种星载全数字化usb应答机 |
| CN109597108A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-04-09 | 上海微小卫星工程中心 | 全球导航卫星系统接收机及其操作方法 |
| CN111156992A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-15 | 中国船舶重工集团公司第七一七研究所 | 微型星载星敏感器及其工作流程时序 |
-
2017
- 2017-09-27 CN CN201721252429.5U patent/CN207380248U/zh active Active
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109450519A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-03-08 | 航天东方红卫星有限公司 | 一种星载全数字化usb应答机 |
| CN109450519B (zh) * | 2018-10-30 | 2021-06-11 | 航天东方红卫星有限公司 | 一种星载全数字化usb应答机 |
| CN109597108A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-04-09 | 上海微小卫星工程中心 | 全球导航卫星系统接收机及其操作方法 |
| CN111156992A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-15 | 中国船舶重工集团公司第七一七研究所 | 微型星载星敏感器及其工作流程时序 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN207380248U (zh) | 一种双频双模星载导航接收机 | |
| TW508914B (en) | Low power RF receiver with redistribution of synchronisation tasks | |
| CN105955299A (zh) | 一种可重构测控、导航、飞行控制一体化系统及重构方法 | |
| CN104808217B (zh) | 北斗地基导航网络地面监测站及其接收机卫星捕获、跟踪方法 | |
| CN108169771A (zh) | 高动态卫星导航接收机 | |
| CN207148550U (zh) | 一种带支付功能的儿童校园手表 | |
| CN106774106A (zh) | 嵌入式卫星测控平台 | |
| CN105652290A (zh) | 基于北斗导航和通信网络的乘车信息共享系统 | |
| CN103323866A (zh) | 基于云计算的低功耗北斗接收机及其定位方法 | |
| CN111596541A (zh) | 一种自主可控多模抗干扰时统设备 | |
| CN107976694A (zh) | 一种适用于低轨卫星的小型化导航接收机 | |
| CN105319569A (zh) | 一种基于多核dsp的惯性/卫星深组合信息处理硬件平台 | |
| CN103327450A (zh) | 基于移动通信网络的集中计算gps接收机及其定位方法 | |
| CN105527633A (zh) | 一种基于usb便携式北斗/gps导航授时装置及方法 | |
| CN201716419U (zh) | 机载多普勒/延迟映射接收机 | |
| CN202230202U (zh) | Gps和北斗双模车载导航仪 | |
| CN204832525U (zh) | 基于北斗和gps的双模船载导航接收机 | |
| CN113625306A (zh) | 一种高精度多模多频北斗导航SoC芯片 | |
| CN208847840U (zh) | 一种基于双卫星系统进行定位和时钟同步的变电站采集终端 | |
| CN201402384Y (zh) | 一种gps无线传送标准时间子母钟 | |
| CN205450289U (zh) | 一种北斗卫星导航控制机 | |
| CN205539488U (zh) | 小型化星载全球定位系统gps接收机 | |
| CN206684303U (zh) | 一种基于soc架构的gnss卫星接收机基带硬件平台电路结构 | |
| CN206133005U (zh) | 一种基于Nios II的北斗卫星导航系统的接收装置 | |
| CN203224629U (zh) | 多系统卫星导航接收机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |