CN209488584U - 一种用户机监管设备及系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用户机监管设备及系统；上述用户机监管设备，包括：卫星信号接收天线、卫星信号处理单元以及用户机信息处理单元；其中，卫星信号接收天线连接卫星信号处理单元，卫星信号处理单元连接用户机信息处理单元；用户机信息处理单元包括：至少五个信息终端解调处理器、总线、嵌入式计算机以及接口模块；接口模块连接嵌入式计算机，嵌入式计算机通过总线分别与至少五个信息终端解调处理器相连。本实用新型提供的用户机监管设备可以监管大量的下属用户机，集成度高，成本较低。
Description
技术领域
本实用新型涉及但不限于卫星导航技术领域，尤指一种用户机监管设备及系统。
背景技术
目前，随着卫星导航技术(比如，北斗卫星导航系统)的应用市场的快速扩大，用户机的数量急剧增加，且可能遍布国内外的陆、海、空各种区域。对于一个管理着众多下属的集团用户机而言，市场上的集团用户监控型用户机虽然可以管理多个下属用户，但是能够管理的数量有限，一般都限于100至1000个。当下属用户的数量超过上述数量限制时，仅靠单台设备就不能进行有效的管理，需要增加几台相同的设备并联工作。然而，上述方式会增加监管系统的复杂性和成本，降低监管系统的可靠性和可操作性。
实用新型内容
本申请实施例提供了一种用户机监管设备及系统，可以监管大量的下属用户机，集成度高，成本较低。
一方面，本申请实施例提供了一种用户机监管设备，包括：卫星信号接收天线、卫星信号处理单元以及用户机信息处理单元；其中，所述卫星信号接收天线连接所述卫星信号处理单元，所述卫星信号处理单元连接所述用户机信息处理单元；所述用户机信息处理单元包括：至少五个信息终端解调处理器、总线、嵌入式计算机以及接口模块；所述接口模块连接所述嵌入式计算机，所述嵌入式计算机通过所述总线分别与所述至少五个信息终端解调处理器相连。
另一方面，本申请实施例提供一种用户机监管系统，包括：用户机监管设备以及卫星信号调制解调器；所述用户机监管设备接入用户机监管网络，所述卫星信号调制解调器接入所述用户机监管网络，所述用户机监管设备与所述卫星信号调制解调器通过所述用户机监管网络进行数据交互；其中，所述用户机监管设备包括：卫星信号接收天线、卫星信号处理单元以及用户机信息处理单元；所述卫星信号接收天线连接所述卫星信号处理单元，所述卫星信号处理单元连接所述用户机信息处理单元；所述用户机信息处理单元包括：至少五个信息终端解调处理器、总线、嵌入式计算机以及接口模块；所述接口模块连接所述嵌入式计算机，所述嵌入式计算机通过所述总线分别与所述至少五个信息终端解调处理器相连。
本申请实施例提供的用户机监管设备，集成度高、成本较低，可以监管至少5000个下属用户机，有充分的冗余资源和较高的可靠性。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为本申请实施例提供的用户机监管设备的示意图；
图2为本申请实施例提供的用户机监管设备的卫星信号处理单元的示意图；
图3为本申请实施例提供的用户机监管系统的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
图1为本申请实施例提供的用户机监管设备的示意图。如图1所示，本实施例提供的用户机监管设备包括：卫星信号接收天线101、卫星信号处理单元102以及用户机信息处理单元103。卫星信号接收天线101连接卫星信号处理单元102，卫星信号处理单元102连接用户机信息处理单元103。
其中，用户机信息处理单元103包括：五个信息终端解调处理器(即信息终端解调处理器1031a、1031b、1031c、1031d及1031e)、总线1032、嵌入式计算机1033以及接口模块1034。接口模块1034连接嵌入式计算机1033，嵌入式计算机1033通过总线1032分别与五个信息终端解调处理器(即信息终端解调处理器1031a、1031b、1031c、1031d及1031e)相连。
在本实施例中，根据实际使用需求，设置了五个信息终端解调处理器，用于监管至少5000个下属用户机。然而，本申请对于信息终端解调处理器的数目并不限定。在其他实现方式中，可以根据用户需求，将信息终端解调处理器的数目扩展至六个或更多个。
本实施例中，卫星信号接收天线101可以用于接收卫星信号和发射定位申请信号到导航卫星。在一示例性实施方式中，卫星信号接收天线101可以接收北斗B1和B3频点卫星信号，并将接收到的北斗卫星信号放大后输出到卫星信号处理单元102；卫星信号接收天线101还可以接收卫星信号处理单元102发送过来的射频信号，并进行30dB功率放大后发射到可见的北斗卫星上。其中，卫星信号处理单元102可以对卫星信号接收天线101提供12V直流馈电。
本实施例中，卫星信号处理单元102可以接收经卫星信号接收天线101放大的卫星信号并将射频信号转换成中频信号，检查并消除接收信号中的干扰，并将处理过的中频信号按约定的特性阻抗、幅度传送到用户机信息处理单元103。
本实施例中，用户机信息处理单元103的信息终端解调处理器(比如，信息终端解调处理器1031a、1031b、1031c、1031d及1031e)可以对接收到的滤除干扰后的中频信号进行采样，转换成数字信号，完成下属用户机的位置信息和通信信息的解调处理。
本实施例中，嵌入式计算机1033可以把下属用户机的位置信息和通信信息通过接口模块1034传输给其他设备或用户机监管网络；还可以将下属用户机的位置信息、通信信息与地图有机地融为一体，显示在所连接的显示器上。
在一示例性实施方式中，用户机监管设备可以在地图上实时显示所有下属用户机的位置，显示它们的运动轨迹，显示它们发送或接收的短消息；其中，显示使用的地图可以根据需要选用矢量图或数字地图。用户机监管设备可以向其下属的某些用户机发送短消息，或者，可以向全体下属用户机发送通播短消息。
在一示例性实施方式中，接口模块1034可以包括：网络接口模块(比如，100M以太网接口)以及串行接口模块(比如，RS接口)。用户机监管设备可以通过网络接口模块接入用户机监管网络，通过串行接口模块可以接入设定的目标设备(比如，笔记型电脑等)，实现与设定的目标设备之间的数据交互。
在一示例性实施方式中，用户机信息处理单元103还可以包括第一电源模块1035，第一电源模块1035可以适于给用户机信息处理单元103供电。
本申请实施例提供的用户机监管设备可以监管5000个以上的下属用户机，而且可以根据下属用户机的数量变化，通过调整信息终端解调处理器的数目来管理不同数量的下属用户机，从而提供了充分的冗余资源和较高的可靠性。
在一应用示例中，本实施例提供的用户机监管设备可以用于管理大量的北斗用户机。其中，用户机监管设备可以配置北斗RDSS(Radio Determination Satellite Service，卫星无线电测定业务)和RNSS(Radio Navigation Satellite System，卫星无线电导航业务)工作方式，并可以与任意下属用户机互发信息指令。而且，用户机监管设备还可以接收北斗卫星的导航信号实现自身的有源或无源定位。
图2为本申请实施例提供的用户机监管设备的卫星信号处理单元102的示意图。如图2所示，卫星信号处理单元102包括：射频模块1021、干扰信号处理模块1022、通信信号处理模块1023、存储模块1024、用户接口模块1025以及时钟模块1026。
如图1和图2所示，射频模块1021连接卫星信号接收天线101和干扰信号处理模块1022；时钟模块1026分别连接干扰信号处理模块1022和通信信号处理模块1023；干扰信号处理模块1022分别连接通信信号处理模块1023以及存储模块1024；通信信号处理模块1023连接用户接口模块1025；用户接口模块1025分别连接用户机信息处理单元103的至少五个信息终端解调处理器(比如，信息终端解调处理器1031a、1031b、1031c、1031d及1031e)。
本实施例中，射频模块1021可以与卫星信号接收天线101相连，将卫星信号接收天线101接收到的卫星信号送入射频通道，对其进行放大、变频为模拟中频信号，再经过多级中频放大器放大，将放大后的模拟中频信号传输给干扰信号处理模块1022。其中，为了保持模拟中频信号的输出幅度不随接收信号的强弱变化而变化，射频模块1021可以进行自动增益控制操作。
本实施例中，干扰信号处理模块1022可以对射频模块1021传输的模拟中频信号进行抗干扰处理。干扰信号处理模块1022中的模数转换器对接收到的射频模块1021传输的模拟中频信号进行采样，转换为数字信号，经过快速傅里叶变换转换为频域信号。干扰信号处理模块1022在频域判断是否存在干扰，在存在干扰时，用数字滤波器将干扰滤除，并将滤除干扰后的数字中频信号转换为模拟中频信号，传输给通信信号处理模块1023。
本实施例中，通信信号处理模块1023可以根据用户机信息处理单元管理的用户机的数量以及系统对备份冗余的要求而确定的信息终端解调处理器的数量(在本实施例中的数量是五个)，选取相应的信道处理模型和信道处理参数对滤除干扰的模拟中频信号进行处理，在保证模拟中频信号幅度、带宽和信噪比不发生较明显降低的条件下，对模拟中频信号进行分路，在本实施例中，可以分为五路相同的信号，并通过用户接口模块1025传输给用户机信息处理单元103。
其中，用户接口模块1025可以包括与信息终端解调处理器的数目对应的接口，用户接口模块1025根据中频信息传输的发送端和接收端的电路特性、连接电缆的插头插座以及传输电缆的阻抗特性，把五路中频模拟信号进行阻抗匹配以及功率匹配变换，在本实施例中，可以通过射随器输出端转换为50Ω特性阻抗，分别传输给信息终端解调处理器。
本实施例中，时钟模块1026用于给射频模块1021、干扰信号处理模块1022以及通信信号处理模块1023提供基准时钟；时钟的选取要求很严格，首先要保证卫星信号处理单元102的各个模块都是在基于同一个主时钟下工作的，其次还要保证时钟有足够高的精度和稳定度。
本实施例中，存储模块1024可以用于存储干扰信号处理模块1022处理过程中的重要参数。示例性地，存储模块1024可以为Flash芯片。
本实施例中，第二电源模块1027，用于给卫星信号处理单元102提供所需的电源。第二电源模块1027要满足卫星信号处理单元102内各模块所需的电源要求，并要留出一定的冗余量。
图3为本申请实施例提供的用户机监管系统的示意图。如图3所示，本实施例提供的用户机监管系统可以包括：用户机监管设备10以及卫星信号调制解调器12；用户机监管设备10接入用户机监管网络，卫星信号调制解调器12接入用户机监管网络，用户机监管设备10与卫星信号调制解调器10通过用户机监管网络进行数据交互。
其中，用户机监管设备10的结构可以参照上述图1和图2的说明，故于此不再赘述。
本实施例中，用户机信息处理单元103的接口模块1034可以包括串行接口模块1034b和网络接口模块1034a。嵌入式计算机103可以通过网络接口模块1034a接入用户机监管网络，从而实现与卫星信号调制解调器12之间的数据交互。
本实施例中，卫星信号调制解调器12可以将接收到的有特殊要求的用户机的位置信息和通信信息转换成事先约定格式供这类用户使用。其中，嵌入式计算机1033可以将下属用户机的位置信息和通信信息通过网络接口模块1034a传输给卫星信号调制解调器12，由卫星信号调制解调器12将位置信息和通信信息转换成约定格式后再返回给嵌入式计算机1033。
如图3所示，用户机监管系统还可以包括：服务器14，服务器14接入用户机监管网络，用户机监管设备10与服务器14通过用户机监管网络进行数据交互。
其中，服务器14可以完成对下属用户机的位置信息和通信信息的进一步处理、显示，或按事先约定的数据库格式进行存储，实现信息备查或复现。比如，用户机监管设备10可以将需要存储的信息传输给服务器14，以便由服务器14进行储存。
本实施例中，用户机监管网络链接着用户机监管设备10的用户机信息处理单元103、服务器14和卫星信号调制解调器12。用户机信息处理单元103可以把处理的下属用户机的位置信息和通信信息通过用户机监管网络传送到服务器14进行存储或进一步处理；如果用户机的位置信息和通信信息有特殊要求，则可以送到卫星信号调制解调器12进行处理。
本实施例提供的用户机监管系统可以用于管理大量的北斗用户机，比如5000个以上的下属北斗用户机。
以上显示和描述了本申请的基本原理和主要特征和本申请的优点。本申请不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本申请的原理，在不脱离本申请精神和范围的前提下，本申请还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本申请范围内。
Claims (9)
1.一种用户机监管设备，其特征在于，包括：卫星信号接收天线、卫星信号处理单元以及用户机信息处理单元；
其中，所述卫星信号接收天线连接所述卫星信号处理单元，所述卫星信号处理单元连接所述用户机信息处理单元；
所述用户机信息处理单元包括：至少五个信息终端解调处理器、总线、嵌入式计算机以及接口模块；所述接口模块连接所述嵌入式计算机，所述嵌入式计算机通过所述总线分别与所述至少五个信息终端解调处理器相连。
2.根据权利要求1所述的用户机监管设备，其特征在于，所述卫星信号处理单元包括：射频模块、干扰信号处理模块、通信信号处理模块、存储模块、时钟模块以及用户接口模块；
所述射频模块连接所述卫星信号接收天线和所述干扰信号处理模块；所述时钟模块分别连接所述干扰信号处理模块和所述通信信号处理模块；所述干扰信号处理模块分别连接所述通信信号处理模块以及所述存储模块；所述通信信号处理模块连接所述用户接口模块；所述用户接口模块分别连接所述用户机信息处理单元的所述至少五个信息终端解调处理器。
3.根据权利要求2所述的用户机监管设备，其特征在于，所述用户机信息处理单元还包括第一电源模块，所述第一电源模块适于给所述用户机信息处理单元供电；所述卫星信号处理单元还包括：第二电源模块，所述第二电源模块适于给所述卫星信号处理单元供电。
4.根据权利要求1所述的用户机监管设备，其特征在于，所述接口模块包括：网络接口模块以及串行接口模块。
5.一种用户机监管系统，其特征在于，包括：用户机监管设备以及卫星信号调制解调器；所述用户机监管设备接入用户机监管网络，所述卫星信号调制解调器接入所述用户机监管网络，所述用户机监管设备与所述卫星信号调制解调器通过所述用户机监管网络进行数据交互；
其中，所述用户机监管设备包括：卫星信号接收天线、卫星信号处理单元以及用户机信息处理单元；所述卫星信号接收天线连接所述卫星信号处理单元，所述卫星信号处理单元连接所述用户机信息处理单元；所述用户机信息处理单元包括：至少五个信息终端解调处理器、总线、嵌入式计算机以及接口模块；所述接口模块连接所述嵌入式计算机，所述嵌入式计算机通过所述总线分别与所述至少五个信息终端解调处理器相连。
6.根据权利要求5所述的用户机监管系统，其特征在于，所述用户机监管系统还包括：服务器，所述服务器接入所述用户机监管网络，所述用户机监管设备与所述服务器通过所述用户机监管网络进行数据交互。
7.根据权利要求5或6所述的用户机监管系统，其特征在于，所述卫星信号处理单元包括：射频模块、干扰信号处理模块、通信信号处理模块、存储模块、时钟模块以及用户接口模块；
所述射频模块连接所述卫星信号接收天线和所述干扰信号处理模块；所述时钟模块分别连接所述干扰信号处理模块和所述通信信号处理模块；所述干扰信号处理模块分别连接所述通信信号处理模块以及所述存储模块；所述通信信号处理模块连接所述用户接口模块；所述用户接口模块分别连接所述用户机信息处理单元的所述至少五个信息终端解调处理器。
8.根据权利要求7所述的用户机监管系统，其特征在于，所述用户机信息处理单元还包括第一电源模块，所述第一电源模块适于给所述用户机信息处理单元供电；所述卫星信号处理单元还包括：第二电源模块，所述第二电源模块适于给所述卫星信号处理单元供电。
9.根据权利要求5所述的用户机监管系统，其特征在于，所述接口模块包括：网络接口模块以及串行接口模块。
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