CN219266533U - 一种基于fm广播的gnss差分定位终端电路 - Google Patents

Abstract

本发明的涉及一种基于FM广播的GNSS差分定位终端电路，包括第一电路和第二电路，所述的第一电路包括定位芯片、RF电路，所述的RF电路包括GNSS天线连接端和GNSS信号输出端，所述的GNSS信号输出端连接定位芯片的GNSS信号输入口；所述的第二电路包括电源管理模块、USB转TTL模块、蓝牙模块、TOF测距模块、Tuner模块，所述的电源管理模块、USB转TTL模块、蓝牙模块、TOF测距模块、Tuner模块均连接定位芯片；还包括GNSS天线和FM天线，分别连接定位芯片和Tuner模块。本发明连接现有手机、平板等移动终端，获取高精度的定位数据，数据无漂移、延迟，定位轨迹连续稳定。作为外挂式设备，可以显著降低主设备的复杂度，这种单向通信可以保证数据安全，特别适合涉密数据的使用。

Description

一种基于FM广播的GNSS差分定位终端电路

技术领域

本发明定位电路，特别涉及一种基于FM广播的GNSS差分定位终端电路。

背景技术

近年来，伴随着卫星导航定位技术的不断发展，空间信息与移动通信技术的高效集成，移动终端性能日趋完善，手机等移动终端已成为位置服务的重要载体，但移动终端高精定位技术仍面临新问题和新挑战。一是市面上部分手机仅支持RTD定位方法，无法使用精度更高、稳定性更强的RTK定位方法，定位结果的可靠性和稳定性有待改善。二是手机等移动终端易受各种干扰因素的影响，导致定位精度有限，最高只能达到分米级，无法满足更高精度应用场景的需求。三是当前定位终端主要通过移动通信网络(3G/4G/5G)播发GNSS差分数据以实现高精度定位，一方面，在移动通信网络覆盖不佳的区域，“GNSS+移动通信”定位模式会出现定位数据漂移、轨迹断续、数据延迟等问题，无法提供有效支撑。另一方面，移动通信为互联网双向通信，存在一定的数据安全隐患，无法在涉密数据场景进行使用。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以创新，提供一种基于FM广播的GNSS差分定位终端电路。

本发明的技术方案是构造一种基于FM广播的GNSS差分定位终端电路，包括第一电路和第二电路，所述的第一电路包括定位芯片、RF电路，所述的RF电路包括GNSS天线连接端和GNSS信号输出端，所述的GNSS信号输出端连接定位芯片的GNSS信号输入口；

所述的第二电路包括电源管理模块、USB转TTL模块、蓝牙模块、TOF测距模块、Tuner模块，所述的电源管理模块、USB转TTL模块、蓝牙模块、TOF测距模块、Tuner模块均连接定位芯片；

还包括GNSS天线和FM天线，分别连接定位芯片和Tuner模块。

更优地，所述的定位芯片为AG3335，包括36个GPIO口，所述的RF电路包括三个控制端ANT_SHORT、ANTENNA_BIAS、ANT_DETECT_N，分别连接AG3335的第28、20、29口。

所述的电源控制模块包括可充电电池、电源管理芯片、电源开关和充电电路，所述的电源控制模块连接AG3335、蓝牙模块、TOF测距模块、Tuner模块并为其供电，电源控制模块的电源输入端连接可充电池。

所述的Tuner模块包括FM解调芯片MSi001、ADC采样芯片LTC1407，LTC1407连接MSi001的输出端，并通过FPGAiCE5LP4K连接基合接收芯片SK9042，SK9042连接AG3335实现双向通信。

所述的USB转TTL模块、蓝牙模块、SK9042分别连接AG3335的UART0、UART1、UART2端口，所述的Tuner模块中的MSi001连接AG3335的SPI端口和FM天线。

还包括状态指示模块，所述的状态指示模块包括若干个led，包括电源指示灯、蓝牙指示灯、GNSS指示灯、FM指示灯，电源指示灯连接电源控制模块，蓝牙指示灯、GNSS指示灯、FM指示灯各连接AG3335的一个GPIO口。

更优地，还包括远程控制设备，所述的远程控制设备为安装有APP的设备，通过蓝牙模块或USB转TTL模块连接。

本发明的优点和有益效果：本发明将FM广播定位技术与卫星定位技术，尤其适合应用于外置式设备，基于本电路的电子设备(如便携式定位终端)可以在有需要时连接现有手机、平板等移动终端，获取高精度的定位数据，数据无漂移、延迟，定位轨迹连续稳定。作为外挂式设备，可以显著降低主设备的复杂度，定位时，相应的电子设备只接收信号，不发送信号，这种单向通信可以保证数据安全，特别适合涉密数据的使用。

附图说明

图1是实施例1的整体结构示意图。

图2是实施例1中定位芯片AG3335的连接结构示意图。

图3是实施例1中定位芯片AG3335的GPIO口的连接示意图。

图4是实施例1中RF电路的结构示意图。

图5是实施例中第一电路与第二电路的连接口。

图6是AG3335的下载端口。

图7是AG3335的SDK DEBUG输出端口。

图8是部分端口的连接关系。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被认为是“设置”在另一个元件上，它可以是直接设置或连接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文中所使用的所有的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。

实施例1

如图1-8所示，一种基于FM广播的GNSS差分定位终端电路，包括第一电路1和第二电路2，所述的第一电路1包括AG3335定位芯片3、RF电路4，所述的RF电路4包括GNSS天线连接端和GNSS信号输出端，所述的GNSS信号输出端连接AG3335定位芯片3的GNSS信号输入口；

所述的第二电路2包括电源管理模块5、USB转TTL模块6、蓝牙模块7、TOF测距模块8、Tuner模块9，所述的电源管理模块5、USB转TTL模块6、蓝牙模7块、TOF测距模块8、Tuner模块9均连接AG3335定位芯片3；

还包括GNSS天线18和FM天线19，分别连接AG3335定位芯片3和Tuner模块9。

如图3所示，所述的AG3335定位芯片3包括36个GPIO口，与其他部分的连接关系如图3所示。如图4所示，所述的RF电路包括三个控制端ANT_SHORT、ANTENNA_BIAS、ANT_DETECT_N，分别连接AG3335的第28、20、29口，其控制字如下表所示：

表1

所述的电源控制模块5包括可充电电池、电源管理芯片10、电源开关11和充电电路，所述的电源控制模块5连接AG3335、蓝牙模块7、TOF测距模块8、Tuner模块9并为其供电，电源控制模块5的电源输入端连接可充电池。

所述的Tuner模块9包括FM解调芯片MSi001 13、ADC采样芯片LTC1407 14，LTC140714连接MSi001 13的输出端，并通过FPGA iCE5LP4K 15连接基合接收芯片SK904216，SK9042连接AG3335实现双向通信。

所述的USB转TTL模块6、蓝牙模块7、SK9042 16分别连接AG3335的UART0、UART1、UART2端口，所述的Tuner模块9中的MSi001 13连接AG3335 3的SPI端口和FM天线。

更优地，还包括状态指示模块17，所述的状态指示模块17包括四个led，包括电源指示灯、蓝牙指示灯、GNSS指示灯、FM指示灯，电源指示灯连接电源控制模块5，蓝牙指示灯、GNSS指示灯、FM指示灯各连接AG3335的一个GPIO口。

更优地，还包括远程控制设备，所述的远程控制设备为安装有APP的设备，如智能手机、平板电脑等，通过蓝牙模块7或USB转TTL模块6连接。

本发明的典型功能介绍如下。

AG3335的功能：

接收处理GNSS射频信号，生成原始观测值；

梯度转换和RTK解算，通过串口和蓝牙(设备连接正常后)输出定位结果；

控制Tuner，配置频点和增益；

控制SK9042，配置频谱模式和业务号，接收并处理SK9042业务数据和状态上报；

控制Bluetooth模块，检查蓝牙连接状态，三分钟内没有设备连接时关闭模块；

GPIO控制测距模块开关；

GPIO控制状态指示灯；

GPIO控制充电开关；

SK9042固件升级；

外部通过控制协议进行参数配置等；

固件加密。

SK9042的功能：

控制口和业务口合一，通过UART2与AG3335互相通信；

信号解码，通过控制口上报业务数据和工作状态；

解析AG3335控制指令并反馈。

蓝牙的功能：

开关上电时自动开启蓝牙可连接，如设定时间没有连接询问，就自动关闭蓝牙(蓝牙可寻址时间定为三分钟)。需要再开启蓝牙则通过侧面开关上电复位开启；

蓝牙用户权限以及和用户账号绑定功能在配套手机APP上实现；

通过UART1与AG3335互相通信。

Tof测距传感器的功能：

确定为可视激光光斑定点功能，射距不少于五米，激光头电源为长闭状态，需使用时APP发送控制指令打开激光头，并用APP上的电子气泡进行对中，获得地面上激光光斑处所对应的平面坐标(注意主板电路设计时，RTK天线与激光头的相位在垂直直线上)。

充电电路功能：

充电芯片指示灯显示两种状态(颜色区分)，正在充电和充电完成分颜色显示，主控IC不做管理。

电源管理功能：

电源管理IC设定为充电开关常开，APP可以关闭充电，手机通过type-c连接产品，但手机电池不给产品电池充电。APP下发充电关闭指令。

电源开关的功能：

电源开关为总电开关，上电复位。

在本文记载的功能和电路连接关系的基础上，本领域技术人员可以自行确定相应的外围辅助电路和程序应用来实现功能，而无需付出创造性劳动。

本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (7)

1.一种基于FM广播的GNSS差分定位终端电路，其特征在于：包括第一电路和第二电路，所述的第一电路包括定位芯片、RF电路，所述的RF电路包括天线连接端和GNSS信号输出端，所述的GNSS信号输出端连接定位芯片的GNSS信号输入口；

所述的第二电路包括电源管理模块、USB转TTL模块、蓝牙模块、TOF测距模块、Tuner模块，所述的电源管理模块、USB转TTL模块、蓝牙模块、TOF测距模块、Tuner模块均连接定位芯片；

还包括GNSS天线和FM天线，分别连接定位芯片和Tuner模块。

2.根据权利要求1所述的基于FM广播的GNSS差分定位终端电路，其特征在于：所述的定位芯片为AG3335，包括36个GPIO口，所述的RF电路包括三个控制端ANT_SHORT、ANTENNA_BIAS、ANT_DETECT_N，分别连接AG3335的第28、20、29口。

3.根据权利要求2所述的基于FM广播的GNSS差分定位终端电路，其特征在于：所述的电源管理模块包括可充电电池、电源管理芯片、电源开关和充电电路，所述的电源管理模块连接AG3335、蓝牙模块、TOF测距模块、Tuner模块并为其供电，电源管理模块的电源输入端连接可充电池。

4.根据权利要求2所述的基于FM广播的GNSS差分定位终端电路，其特征在于：所述的Tuner模块包括FM解调芯片MSi001、ADC采样芯片LTC1407，LTC1407连接MSi001的输出端，并通过FPGAiCE5LP4K连接基合接收芯片SK9042，SK9042连接AG3335实现双向通信。

5.根据权利要求4所述的基于FM广播的GNSS差分定位终端电路，其特征在于：所述的USB转TTL模块、蓝牙模块、SK9042分别连接AG3335的URAT0、URAT1、URAT2端口，所述的Tuner模块中的MSi001连接AG3335的SPI端口和FM天线。

6.根据权利要求2所述的基于FM广播的GNSS差分定位终端电路，其特征在于：还包括状态指示模块，所述的状态指示模块包括若干个led，包括电源指示灯、蓝牙指示灯、GNSS指示灯、FM指示灯，电源指示灯连接电源管理模块，蓝牙指示灯、GNSS指示灯、FM指示灯各连接AG3335的一个GPIO口。

7.根据权利要求1所述的基于FM广播的GNSS差分定位终端电路，其特征在于：

还包括远程控制设备，所述的远程控制设备为安装有APP的设备，通过蓝牙模块或USB转TTL模块连接。

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