CN207867036U - 一种带4g无线通信功能的北斗高精度定位便携式终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种带4G无线通信功能的北斗高精度定位便携式终端，包括上壳和下壳，所述上壳与下壳采用内嵌式设计，上壳与下壳之间设有主PCBA，本实用新型的有益效果是：结构紧凑，设计合理，携带方便，可以长时间持续工作或断电续航。集成高精度双模天线、高精度定位模块和4G通信模块，通过上下叠加的方式集成在一个紧凑的空间里面，既可以实现网络通信又可以实现高精度定位。自带的多种传感器可满足在卫星失锁的时候，仍能保证一定范围内的定位解算，可以达到分米级甚至厘米级的高精度定位结果，不仅可以实时查询或输出车辆的位置和行驶数据信息，而且可以按照设定的时间间隔让车载终端上报信息。

Description

一种带4G无线通信功能的北斗高精度定位便携式终端

技术领域

本实用新型涉及北斗定位技术，具体是一种带4G无线通信功能的北斗高精度定位便携式终端。

背景技术

北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System，BDS）是继美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）之后第三个成熟的卫星导航系统，完全由我国自行研制。北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，已经具备区域导航、定位和授时能力，基本定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。

卫星导航定位系统由三大部分组成，空间卫星星座、地面监控以及用户设备，卫星连续不断发送导航定位信号，在经过大气层和电离层时会产生一定的误差，地面监控系统根据卫星数据计算编制卫星星历，并经注入站注入给各个卫星，卫星星历包括两种，一种是广播星历，实时接收卫星数据，这样由于误差导致精度会比较低，只能用于实时导航定位。另一种是精密星历，卫星数据经事后精密处理计算出来，该星历仅供事后高精度定位用，不能进行实时定位。

高精度定位下，终端通过数据链接收来自基准站的数据，还要采集观测数据，将接收到的准确和非准确的数据进行实时解算，在系统内组成差分观测值进行实时处理，将数据进行对比，算出位置的实时精度，可以达到分米级甚至厘米级的高精度定位结果，短时间内实现实时的高精度定位。

第四代移动通信技术，包括TD-LTE和FDD-LTE两种制式，能够以100Mbps以上的速度上传与下载，包括传输数据、高质量、音频、视频和图像等并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。很明显，4G有着不可比拟的优越性。

目前，物流运输，精准农业，车载导航等领域均有类似的服务或产品提供。不仅可以实时查询或输出车辆的位置和行驶数据信息，而且可以按照设定的时间间隔让车载终端上报信息，车载终端上存储的历史轨迹记录可以上传至管理中心。类似的产品还存在以下几个不足之处。

一是终端以2G/3G通信为主，2G/3G通信成本低，设计简单，但传输速率较之4G来说较慢；二是终端定位精度较低，普通精度仅为5~10米，无法满足特殊行业的特殊需求，如面积计算，车道导航等；三是设备集成度不够，或是笨重，不够便携，或是强度不够，无法断电续航持续工作。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种带4G无线通信功能的北斗高精度定位便携式终端，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种带4G无线通信功能的北斗高精度定位便携式终端，包括上壳和下壳，所述上壳与下壳采用内嵌式设计，上壳与下壳之间设有主PCBA，主PCBA上安装有天线模组和电池，下壳的一个侧面上设有电源开关和USB接口，下壳的另一个侧面上设有SIM/TF卡座和外置天线SMA接口。

作为本实用新型的优选方案：所述上壳和下壳均采用PC+ABS材料。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：结构紧凑，设计合理，携带方便，可以长时间持续工作或断电续航。集成高精度双模天线、高精度定位模块和4G通信模块，通过上下叠加的方式集成在一个紧凑的空间里面，既可以实现网络通信又可以实现高精度定位。自带的多种传感器可满足在卫星失锁的时候，仍能保证一定范围内的定位解算，可以达到分米级甚至厘米级的高精度定位结果，不仅可以实时查询或输出车辆的位置和行驶数据信息，而且可以按照设定的时间间隔让车载终端上报信息，车载终端上存储的历史轨迹记录可以上传至管理中心。还可以满足特殊行业的特殊需求，如面积计算，车道导航等。

附图说明

图1为本实用新型的仰视图。

图2为本实用新型的左视图。

图3为本实用新型的右视图。

图4为本实用新型的前视图。

图5为本实用新型的后视图。

图6为本实用新型的爆炸图。

在图中：1-上壳，2-SIM/TF卡座，3-外置天线SMA接口，4-电源开关，5-USB接口，6-上壳，7-电池，8-天线模组，9-主PCBA，10-下壳。

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，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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。

请参阅图1-6，一种带4G无线通信功能的北斗高精度定位便携式终端，包括上壳1和下壳10，所述上壳1与下壳10采用内嵌式设计，上壳1与下壳10之间设有主PCBA 9，主PCBA9上安装有天线模组7和电池6，下壳10的一个侧面上设有电源开关4和USB接口5，下壳10的另一个侧面上设有SIM/TF卡座2和外置天线SMA接口3。

上壳1和下壳10均采用PC+ABS材料，轻薄并易于携带。

本实用新型的工作原理是：基于4G无线通信功能的北斗高精度定位便携式终端，包括上壳1，下壳10，电源开关4，USB接口5，电池6，内置天线7，主PCBA 9、LNA放大电路、射频信号切换电路、4G无线通信模块，高精度北斗定位模块和蓝牙模块等。

上壳1和下壳10是PC+ABS材料，轻薄并易于携带。

内置天线和LNA放大电路，射频信号切换电路集成于上层PCB的正面和反面，组成了天线模组7。天线模组上使用2组IPEX接口，一组通过同轴电缆直接与下层PCBA的RF IN连接，给北斗模块提供射频信号，支持GPS L1和BD的B1；另一组通过同轴电缆与SMA接口相连，当外置天线接入时，射频信号切换电路自动给北斗模块提供外置天线信号，以提供更好的收星信号。上层PCB与下层PCB通过铜柱紧密相连，确保防摔、防震。

外置天线SMA接口3用于连接外置天线，一般用外置天线，主要是内置天线无法收星或收星质量不高。SMA接口直接焊于主PCBA 9（下层PCB）上，装配时穿过下壳暴露在外部，通过橡胶圈进行防水处理。

电源开关4用于整机的启动与关闭。固定于主PCB 9上。

电池6主要作为后备电源，当无外接电源时，可为终端提供续航能力。电池6为锂聚合物电池，被设计成柱状，由上壳长出的4根柱子进行定位和固定。下部则由高强度双面胶粘贴于主PCBA 9上，并避开TF+SIM卡座。

所述USB座子为Micro USB，固定于主PCB上，当连接外接5伏电源时，可为整个终端提供电源并向内置电池充电。

TF+SIM固定于主PCBA 9上，利用下壳的橡胶塞进行防水。当橡胶塞拔出时，使用者可进行插拔TF卡和4G的SIM卡。内置的TF卡主要是进行数据记录处理，可长时间进行原始数据记录，轨迹记录等。4G的SIM卡主要是配合4G模块入移动网络。

所述主PCBA 9正面放置有一颗Cortex系列的单片机，完成主控任务。包括4G上网控制，北斗高精度模块命令设置与数据解析，蓝牙通信模块协议处理，文件系统操作及其他逻辑处理。主PCBA 9正面还集成有气压传感器，加速度传感器，陀螺仪传感器。在收星不佳时，例如隧道里，树荫下，高大建筑物旁，内置的传感器模块可以提供数据供算法联合结算，以实现即使卫星失锁，终端也能提供一个相对精确的位置。

所述主PCBA 9反面放置有4G无线模块，北斗高精度模块和蓝牙模块。4G模块主要是通信功能，一方面建立数据链，收发北斗高精度模块进行高精度结算时所需要的基于伪距或载波相位的差分数据，如RTCM，另一方面用于位置监控或数据上报。北斗高精度模块接收来自天线模组的射频信号，并将高频信号经过转换中频后再基带信号，和来自无线数据链的差分数据进行差分解算，最快可在3分钟即可达到厘米级的精度，如果是伪距差分数据也能实时输出亚米级精度的定位信息。蓝牙模块可用于与上位机通信，如命令设置和数据上报等。

上述的天线模组，主PCBA，电池堆叠后固定于下壳中，上壳通过卡扣和螺丝固定于下壳，长宽高分别为77mm*78mm*18mm，便于携带和使用。

Claims (2)

1.一种带4G无线通信功能的北斗高精度定位便携式终端，包括上壳和下壳，其特征在于，所述上壳与下壳采用内嵌式设计，上壳与下壳之间设有主PCBA，主PCBA上安装有天线模组和电池，下壳的一个侧面上设有电源开关和USB接口，下壳的另一个侧面上设有SIM/TF卡座和外置天线SMA接口。

2.根据权利要求1所述的一种带4G无线通信功能的北斗高精度定位便携式终端，其特征在于，所述上壳和下壳均采用PC+ABS材料。