CN211741586U - 一种双频gps定位系统及车 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种双频GPS定位系统及车，包括：第一GPS天线，第一GPS天线采用第一波段；第二GPS天线，第二GPS天线采用第二波段，第二波段与第一波段不是同一波段；双频GPS接收机模块，用于接收并解调第一GPS天线信号及第二GPS天线信号；双频GPS接收机模块分别与第一GPS天线、第二GPS天线电连接。该定位系统采用双天线双波段信号，定位更加精准。

Description

一种双频GPS定位系统及车

技术领域

本实用新型涉及定位系统技术领域，具体涉及一种双频GPS定位系统及车。

背景技术

人们在生活中经常需要用定位系统来确认自己所处的位置，或者确定自己当前位置与目标位置之间的线路。

随着科技的发展，人们对定位精度的要求越来越高，尤其是利用定位系统对车导航提供服务时，需要较高的定位精度。甚至将定位系统服务于无人驾驶领域，需要更高的定位精度。

但是，现在所采用的GPS定位系统，定位精准度并不高，尤其是在高层建筑物密集的环境中或立交桥下，定位偏差更大。

实用新型内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种定位精度较高的双频GPS定位系统及车。

第一方面，本实用新型提供了一种双频GPS定位系统，包括：

第一GPS天线，第一GPS天线采用第一波段；

第二GPS天线，第二GPS天线采用第二波段，第二波段与第一波段不是同一波段；

双频GPS接收机模块，用于接收并解调第一GPS天线信号及第二GPS天线信号；双频GPS接收机模块分别与第一GPS天线、第二GPS天线电连接。

在其中一个实施例中，双频GPS接收机模块，包括：第一波段通路、第二波段通路及接收机子模块，第一波段通路及第二波段通路均与接收机子模块电连接，第一波段通路与第一GPS天线电连接，第二波段通路与第二GPS天线电连接。

在其中一个实施例中，第一波段通路包括依次电连接的第一滤波器、第一低噪声放大器、第二滤波器，第一滤波器与第一GPS天线电连接，第二滤波器与接收机子模块电连接。

在其中一个实施例中，第二波段通路包括依次电连接的第三滤波器、第二低噪声放大器、第四滤波器，第三滤波器与第二GPS天线电连接，第四滤波器与接收机子模块电连接。

在其中一个实施例中，第一GPS天线与双频GPS接收机模块通过同轴线电连接。

在其中一个实施例中，第二GPS天线与双频GPS接收机模块通过同轴线电连接。

在其中一个实施例中，第一GPS天线采用的第一波段为L1波段，第二GPS天线采用的第二波段为L5波段；或者，

第一GPS天线采用的第一波段为L5波段，第二GPS采用的第二波段为L1波段。

第二方面，本申请实施例提供了一种包含上述双频GPS定位系统的车，双频GPS接收机模块与车的控制系统电连接。

在其中一个实施例中，第二GPS天线装载于车的中控平台。

在其中一个实施例中，第一GPS天线与第二GPS天线装载于车载pad。

本实施例提供的双频GPS定位系统及车，采用第一GPS天线及第二GPS天线两条天线接收不同波段的卫星信号，将接收到的不同波段的卫星信号输入双频GPS接收机模块进行解调，通过结合两个波段的卫星观测信号，可以消除大气电离层引起的精度误差，更精准定位。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型实施例提供的双频GPS定位系统的结构示意图；

图2为本实用新型另一个实施例提供的双频GPS定位系统的结构示意图；

图3为本实用新型又一个实施例提供的双频GPS定位系统的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的包含双频GPS定位系统的车的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。

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组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

现有技术中，人们对自己所处位置的定位或者从起始地到目的地的导航定位，都离不开定位系统。定位系统还可以为汽车导航提供服务，此时需要较高的定位精度。甚至还可以将定位系统服务于无人驾驶领域，此时，需要更高的定位精度。

目前，常用的定位系统为单频GPS(Global Positioning System，全球定位系统)定位系统。该单频GPS定位系统定位精准度并不高，尤其是在高层建筑物密集的环境中或立交桥下，定位偏差更大。

因此，希望提出一种双频GPS定位系统，能够提供定位精准度高的定位系统。

参照图1，其示出了根据本申请一个实施例描述的一种双频GPS定位系统的结构示意图。

如图1所示，一种双频GPS定位系统，包括：第一GPS天线10，第一GPS天线10采用第一波段；第二GPS天线20，第二GPS天线20采用第二波段，第二波段与第一波段不是同一波段；双频GPS接收机模块30，用于接收并解调第一GPS天线信号及第二GPS天线信号；双频GPS接收机模块30分别与第一GPS天线10、第二GPS天线20电连接。

其中，第一GPS天线10和第二GPS天线20均为通过接收卫星信号进行定位或导航的天线。

通常，GPS天线可以采用L1波段、L2波段、L5波段或其他波段，其中，L1波段的频段范围为1575.42MHz±1.023MHz，L2波段的频段范围为1227.60MHz±1.023MHz，L5波段的频段范围为1176.45MHz±1.023MHz，L1波段和L5波段或其他波段为开放的民用波段，而L2波段为军用波段。

第二波段与第一波段不是同一波段，这里以GPS天线采用L1波段和L5波段为例，在其中一个实施例中，当第一GPS天线10采用的第一波段为L1波段时，第二GPS天线20采用的第二波段为L5波段；或者，当第一GPS天线10采用的第一波段为L5波段时，第二GPS天线20采用的第二波段为L1波段。本实施例中，第一波段或第二波段采用L5波段，L5波段的码片短，扩频码自相关峰尖锐，有更好的抗多径性能。

双频GPS接收机模块30分别与第一GPS天线10和第二GPS天线20电连接，在其中一个实施例中，第一GPS天线10与双频GPS接收机模块30通过同轴线电连接，第二GPS天线20与双频GPS接收机模块30通过同轴线电连接，需要说明的是，双频GPS接收机模块30还可以通过例如电线、电缆等的方式分别与第一GPS天线10和第二GPS天线20电连接，这里对双频GPS接收机模块30与第一GPS天线10和第二GPS天线20电连接的方式不做限定。双频GPS接收机模块30与第一GPS天线和第二GPS天线的电连接方式可以相同，也可以不同，这里也不做限定。

第一GPS天线10与第二GPS天线20可以将接收到的卫星信号发送至双频GPS接收机模块30，双频GPS接收机模块30对接收到的两个波段的卫星信号进行处理，以使GPS定位系统更加精准的定位及导航。其中，双频GPS接收机模块30对接收到的两个波段的卫星信号进行处理可以包括滤波、放大及其他的处理方式。

本实施例中，第一GPS天线和第二GPS天线采用不同的波段，通过结合两个波段的卫星观测信号，可以消除大气电离层引起的精度误差，使得GPS定位系统定位更精准。

本实施例中，采用第一GPS天线和第二GPS天线双天线来分别接收L1和L5波段或L5和L1波段信号，然后再将两个波段信号合并至双频GPS接收机模块，可以保证接收到的多径信号的衰落特性不同，减少多径效应对GPS信号的影响，增加了接收灵敏度。并且两个波段信号可以采用双频全球定位系统的多频模糊度解算算法解算载波模糊度，明显降低了载波模糊度解算所需时间，可以减少静态测量所用的时间。其中，载波模糊度即整周模糊度(ambiguity of whole cycles)又称整周未知数，是在全球定位系统技术的载波相位测量时，载波相位与基准相位之间相位差的首观测值所对应的整周未知数。如果无法精确解出初始整周未知数，则定位精度难以优于±1m，随着初始整周未知数解算精度的提高，定位精度也相应提高。

另外，两个波段信号对载波相位观测值进行组合运算，在动态测量期间卫星失锁发生时，可以同时考虑电离层折射改正，结果中只剩下整周数之差和电离层折射的残差项，利用此结果即可探测周跳，根据已知周跳，即可在运动中依然可以解算出载波模糊度。其中，周跳为：在跟踪卫星过程中，由于某种原因，使得计数器无法连续计数，当信号重新被跟踪后，整周计数就不正确，这种整周跳变的现象即为周跳。

参照图2，其示出了根据本申请另一个实施例描述的一种双频GPS定位系统的结构示意图。

如图2所示，双频GPS接收机模块30，包括：第一波段通路310、第二波段通路320及接收机子模块330，第一波段通路310及第二波段通路320均与接收机子模块330电连接，第一波段通路310与第一GPS天线10电连接，第二波段通路320与第二GPS天线20电连接。

具体地，第一波段通路310及第二波段通路320分别用于将第一GPS天线10及第二GPS天线20接收的卫星信号传输至接收机子模块330。

其中，第一波段通路310及第二波段通路320对卫星信号进行滤波、放大等处理，使得处理后得到的信号满足接收机子模块330解调的要求。

接收机子模块330用于解调第一波段通路310及第二波段通路320进行滤波、放大等处理后的卫星信号，解调得到原始的有用信号。

具体地，第一波段通路310与第一GPS天线10电连接可以采用同轴线电连接，也可以采用电线等电连接，这里对此不进行限定。

同样的，第二波段通路320与第二GPS天线20电连接可以采用同轴线电连接，也可以采用电线等电连接，这里对此不进行限定。

本实施例中，分别采用第一波段通路和第二波段通路对第一GPS天线和第二GPS天线接收到的信号进行处理，经过处理后的信号更便于接收机子模块处理。

参照图3，其示出了根据本申请又一个实施例描述的一种双频GPS定位系统的结构示意图。

如图3所示，第一波段通路310包括依次电连接的第一滤波器3110、第一低噪声放大器3120、第二滤波器3130，第一滤波器3110与第一GPS天线10电连接，第二滤波器3130与接收机子模块330电连接。

滤波器是一种选频装置，可以使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减其他频率成分。利用滤波器的选频作用，可以滤除干扰噪声或进行频谱分析。

具体地，第一滤波器3110用于滤除第一GPS天线10接收到的电磁波信号中的干扰噪声，需要说明的是，本实施例中第一滤波器3110可以采用带通滤波器、低通滤波器等，在此不做限定。

第一低噪声放大器3120用于对第一滤波器3110滤除噪声后的信号进行放大处理。

第二滤波器3130用于滤除第一低噪声放大器3120放大后信号中的干扰信号，需要说明的是，本实施例中第二滤波器3130可以采用带通滤波器、低通滤波器等，在此不做限定。

需要说明的是，本实施例中的电连接均可以采用同轴线连接，也可以采用电线等连接，这里不做限定。

本实施例中，通过第一滤波器、第一低噪声放大器、第二滤波器依次对第一GPS天线接收到的信号进行滤波、放大、再滤波处理后，才输入接收机子模块，接收机子模块接收到的信号中干扰信号很少，解调得到的原始信号精准度比较高。

继续参照图3，如图3所示，第二波段通路320包括依次电连接的第三滤波器3210、第二低噪声放大器3220、第四滤波器3230，第三滤波器3210与第二GPS天线20电连接，第四滤波器3230与接收机子模块330电连接。

具体地，第三滤波器3210用于滤除第二GPS天线20接收到的电磁波信号中的干扰噪声，需要说明的是，本实施例中第三滤波器3210可以采用带通滤波器、低通滤波器等，在此不做限定。

第二低噪声放大器3220用于对第三滤波器3210滤除噪声后的信号进行放大处理。

第四滤波器3230用于滤除第二低噪声放大器3220放大后信号中的干扰信号，需要说明的是，本实施例中第四滤波器3230可以采用带通滤波器、低通滤波器等，在此不做限定。

需要说明的是，本实施例中的电连接均可以采用同轴线连接，也可以采用电线等连接，这里不做限定。

本实施例中，通过第三滤波器、第二低噪声放大器、第四滤波器依次对第二GPS天线接收到的信号进行滤波、放大、再滤波处理后，才输入接收机子模块，接收机子模块接收到的信号中干扰信号很少，解调得到的原始信号精准度比较高。

参照图4，其示出了根据本申请一个实施例描述的包含上述任一双频GPS定位系统实施例的车的结构示意图。

如图4所示，双频GPS接收机模块30与车的控制系统40电连接。

具体地，车的控制系统40是车里现有的控制系统，这里不再赘述。一般的，车的控制系统40安装于车的车头端的内部。

其中，双频GPS接收机模块30与车的控制系统40电连接，具体地，双频GPS接收机模块30可以采用同轴线与控制系统40电连接，也可以采用电线与控制系统40电连接，这里对此不做限定。由于，一般控制系统40安装在车的车头端的内部，因此，通常的可以将双频GPS接收机模块30安装在车的车头端的内部，可以理解的，也可以将双频GPS接收机模块30安装在车的车尾端的内部，这里对此不做限定。

本实施例中，将双频GPS接收机模块与车的控制系统连接，控制系统可以得到双频GPS接收机模块传输的精确的定位信号，利用该定位信号进行线路导航时定位误差较小，另外，还可以利用该定位信号提高车无人驾驶的准确度。

在其中一个实施例中，第一GPS天线10与第二GPS天线20装载于车的中控平台。具体地，车的中控平台可以包括车的方向盘、仪表盘、刹车、操控区等其他车头端内部能安装天线的区域。可选地，车包括车载pad，第一GPS天线与第二GPS天线可以装载于车载pad。

本实施例中，将第一GPS天线与第二GPS天线装载于车的中控台，尤其装载于车载pad，可以缩短双频GPS接收机模块与第一GPS天线、第二GPS天线之间的连接线长度，降低成本。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种双频GPS定位系统，其特征在于，包括：

第一GPS天线，所述第一GPS天线采用第一波段；

第二GPS天线，所述第二GPS天线采用第二波段，所述第二波段与所述第一波段不是同一波段；

双频GPS接收机模块，用于接收并解调所述第一GPS天线信号及所述第二GPS天线信号；所述双频GPS接收机模块分别与所述第一GPS天线、所述第二GPS天线电连接。

2.根据权利要求1所述双频GPS定位系统，其特征在于，所述双频GPS接收机模块，包括：第一波段通路、第二波段通路及接收机子模块，所述第一波段通路及所述第二波段通路均与所述接收机子模块电连接，所述第一波段通路与所述第一GPS天线电连接，所述第二波段通路与所述第二GPS天线电连接。

3.根据权利要求2所述双频GPS定位系统，其特征在于，所述第一波段通路包括依次电连接的第一滤波器、第一低噪声放大器、第二滤波器，所述第一滤波器与所述第一GPS天线电连接，所述第二滤波器与所述接收机子模块电连接。

4.根据权利要求2所述双频GPS定位系统，其特征在于，所述第二波段通路包括依次电连接的第三滤波器、第二低噪声放大器、第四滤波器，所述第三滤波器与所述第二GPS天线电连接，所述第四滤波器与所述接收机子模块电连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述双频GPS定位系统，其特征在于，所述第一GPS天线与所述双频GPS接收机模块通过同轴线电连接。

6.根据权利要求1-4任一项所述双频GPS定位系统，其特征在于，所述第二GPS天线与所述双频GPS接收机模块通过同轴线电连接。

7.根据权利要求1-4任一项所述双频GPS定位系统，其特征在于，所述第一GPS天线采用的所述第一波段为L1波段，所述第二GPS天线采用的所述第二波段为L5波段；或者，

所述第一GPS天线采用的所述第一波段为L5波段，所述第二GPS采用的所述第二波段为L1波段。

8.一种包含所述权利要求1-7任一项所述双频GPS定位系统的车，其特征在于，所述双频GPS接收机模块与所述车的控制系统电连接。

9.根据权利要求8所述的车，其特征在于，所述第一GPS天线与所述第二GPS天线装载于所述车的中控平台。

10.根据权利要求9所述的车，其特征在于，所述车包括车载pad，所述第一GPS天线与所述第二GPS天线装载于所述车载pad。

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