CN211878188U - 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：双频GPS天线，双频GPS天线采用第一波段和第二波段，第二波段与第一波段不是同一波段；分频器，用于将上述双频GPS天线的两个波段信号分离，分频器与双频GPS天线电连接；双频GPS接收机模块，用于接收并解调分频器分离后的两个信号，双频GPS接收机模块与分频器电连接。该定位系统采用双波段信号，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：

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

分频器，用于将上述双频GPS天线的两个波段信号分离，双频分频器与GPS天线电连接；

双频GPS接收机模块，用于接收并解调分频器分离后的两个信号，双频GPS接收机模块与分频器电连接。

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，第一波段通路及第二波段通路还均与分频器电连接。

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，第一滤波器与分频器电连接，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，第三滤波器与分频器电连接，第四滤波器与接收机子模块电连接。

在其中一个实施例中，双频GPS天线与分频器通过同轴线电连接。

在其中一个实施例中，分频器与双频GPS接收机模块通过同轴线电连接。

在其中一个实施例中，第一波段采用L1波段，第二波段采用L5波段；或者，

第一波段采用L5波段，第二波段采用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，双频GPS天线装载于车的外部。

在其中一个实施例中，车的车顶包括天线外壳，双频GPS天线装载于天线外壳处。

本实施例提供的双频GPS定位系统及车，双频GPS天线接收两个不同波段的卫星信号，再通过分频器将接收到的两个波段的卫星信号进行分离，然后再将分离后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：双频GPS天线10，双频GPS天线10采用第一波段和第二波段，第二波段与第一波段不是同一波段；分频器20，用于将上述双频GPS天线10的两个波段信号分离，分频器20与双频GPS天线10电连接；双频GPS接收机模块30，用于接收并解调分频器20分离后的两个信号，双频GPS接收机模块30与分频器20电连接。

其中，双频GPS天线10为通过接收第一波段和第二波段两个波段的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。

具体地，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，第一波段采用L1波段，第二波段采用L5波段；或者，第一波段采用L5波段，第二波段采用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。

分频器是指将不同波段的信号分离。本实施例中，双频GPS天线10与分频器20电连接，双频GPS天线10将第一波段和第二波段的信号发送至分频器20，分频器20对第一波段和第二波段的信号进行分离。分频器20还与双频GPS接收机模块30电连接，分频器20将分离后的信号发送至双频GPS接收机模块30进行处理。

其中，双频GPS天线10与分频器20电连接，在其中一个实施例中，双频GPS天线10与分频器20通过同轴线电连接，需要说明的是，双频GPS天线10与分频器20还可以通过电线、电缆等方式连接。

其中，分频器20与双频GPS接收机模块30电连接，在其中一个实施例中，分频器与双频GPS接收机模块通过同轴线电连接，需要说明的是，分频器20与双频GPS接收机模块30还可以通过电线、电缆等方式连接。

分频器20将分离后的信号发送至双频GPS接收机模块30，双频GPS接收机模块30对接收到的分离后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，双频GPS天线采用两个波段的卫星信号，通过结合两个波段的卫星信号，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，双频GPS天线采用L1和L5两个波段，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，双频GPS天线采用L1和L5两个波段，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及第二波段通路320还均与分频器20电连接。

具体地，第一波段通路310及第二波段通路320分别用于将分频器20分离后的两个波段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及第二波段通路320还均与分频器20电连接，上述的电连接均可以采用同轴线电连接，也可以采用电线等电连接，各个电连接可以采用相同的方式连接，也可以采用不同的方式连接，比如，第一波段通路310与接收机子模块330采用同轴线电连接，而第二波段通路320与接收机子模块330采用电线电连接。

本实施例中，分别采用第一波段通路和第二波段通路对分频器分离后的两个波段信号进行处理，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与分频器20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用于滤除分频器20分离出的其中一个波段信号中的干扰噪声，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、第二滤波器依次对分离器分离出的其中一个波段信号进行滤波、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与分频器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用于滤除分离器20分离出的另一个波段信号中的干扰噪声，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、第四滤波器依次对分离器20分离出的另一个波段信号进行滤波、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，双频GPS天线10装载于车的外部，可以避免双频GPS天线受到车内电路的电磁干扰。需要理解的是，双频GPS天线10也可以装载于车的内部。具体地，车的外部可以包括车的车顶。可选地，车的车顶包括天线外壳，双频GPS天线10装载于天线外壳处。需要说明的是，天线外壳可以为鲨鱼鳍形状，也可以为其他形状，这里对此不做限定。

本实施例中，将双频GPS天线装载于车的外部，尤其车顶的鲨鱼鳍形状天线外壳处，可以避免双频GPS天线受到车内电路的电磁干扰。

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：

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

分频器，用于将上述双频GPS天线的两个波段信号分离，所述分频器与所述双频GPS天线电连接；

双频GPS接收机模块，用于接收并解调所述分频器分离后的两个信号，所述双频GPS接收机模块与所述分频器电连接。

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，所述第一波段通路及所述第二波段通路还均与所述分频器电连接。

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分频器电连接，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分频器电连接，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，所述双频GPS天线与所述分频器通过同轴线电连接。

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，所述分频器与所述双频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，所述第一波段采用L1波段，所述第二波段采用L5波段；或者，

所述第一波段采用L5波段，所述第二波段采用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，所述双频GPS天线装载于所述车的外部。

10.根据权利要求9所述的车，其特征在于，所述车的车顶包括天线外壳，所述双频GPS天线装载于所述天线外壳处。

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