CN220552983U - 一种卫星定位系统基准站接收机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种卫星定位系统基准站接收机，包括主机单元和天线单元，天线单元包含多频馈源、抗干扰模块、上下变频模块、功放模块、腔体滤波器模块和多工器模块，主机单元包含北斗模块、显控模块、综合模块、电源模块、功放电源模块、网络模块、信标模块和多工模块。本实用新型提供了一种卫星定位系统基准站接收机，通过接收卫星信号和沿海信标台站信号进行高精度定位和差分改正信息输出，经过精密单点定位解算和载波相位差分定位计算等技术方法，为用户自主、连续、统一提供高精度时间、空间基准。

Description

一种卫星定位系统基准站接收机

技术领域

本实用新型涉及卫星定位技术领域，具体涉及一种卫星定位系统基准站接收机。

背景技术

现有基准站接收机主要以GPS卫星导航系统为主，应用GPS卫星导航系统L1、L2或L5频点信号作为主要的工作频点，伴随着卫星导航系统的发展和对于高精度应用的需求，基于北斗系统的基准站应用需求日益迫切。国内近些年也出现了相关北斗基准站接收机但大多面向北斗二号导航系统信号的差分补偿。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种卫星定位系统基准站接收机，通过接收卫星信号和沿海信标台站信号进行高精度定位和差分改正信息输出，经过精密单点定位解算和载波相位差分定位计算等技术方法，为用户自主、连续、统一提供高精度时间、空间基准。

为达到上述目的，本实用新型的技术解决方案如下:

一种卫星定位系统基准站接收机，包括主机单元和天线单元，天线单元包含多频馈源、抗干扰模块、上下变频模块、功放模块、腔体滤波器模块和多工器模块，多频馈源、上下变频模块、抗干扰模块、多工器模块依次连接，功放模块与多工器模块连接,腔体滤波器模块和多频馈源均与功放模块连接，主机单元包含北斗模块、显控模块、综合模块、电源模块、功放电源模块、网络模块、信标模块和多工模块，多工模块通过射频线缆与天线单元连接，功放电源模块与多工模块通过电线连接，北斗模块和信标模块均与多工模块作通讯连接，北斗模块和信标模块均与综合模块作通讯连接，综合模块、显控模块和网络模块依次通过电线连接。

作为优选的技术方案，主机单元北斗模块接收的信号有六个，包括BD2-B1、B3、BD3-B1C、BD3-B2a、B2b和GPS-L1频点信号。

作为优选的技术方案，主机单元还包括网络接口。

作为优选的技术方案，天线单元通过一根射频线缆和一根电源数据线缆与主机单元连接。

作为优选的技术方案，天线单元结构尺寸不超过直径280毫米×高度150毫米，主机单元结构尺寸为长482.6毫米×高177毫米×深度331毫米，公差不超过2mm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型的一种卫星定位系统基准站接收机，应用于时空基准统一场景，通过一体化设计、模块化设计设计，快速完成各种精度等级的位置基准信息的输出，为用户构建时空基准统一基础。

(2)本实用新型的一种卫星定位系统基准站接收机全面覆盖北斗、GPS卫星导航系统频点，提供多种精度等级的差分信息支持，同时本发明具备主用B1、B3频段的抗干扰能力，在复杂电磁环境下依然可提供RTCM2.3和RTCM3.3协议下的多种差分信息生成和输出。

(3)本实用新型的一种卫星定位系统基准站接收机亦可作为流动站使用。应用卫星信号载波相位差分技术、精密单点定位来确定载体位置信息，可在沿海信标台站覆盖范围内利用沿海信标台站差分北斗信息提供米级的定位信息服务，在近海地域利用差分基准站播发的差分信息并结合载波相位差分定位技术可以提供厘米级的定位信息服务。

附图说明

图1是本实用新型的一种卫星定位系统基准站接收机的结构示意图；

图2是本实用新型的一种卫星定位系统基准站接收机中的天线单元的结构示意图；

图3是本实用新型的一种卫星定位系统基准站接收机中的主机单元的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型的技术方案进行进一步的描述：

如图1所示，一种卫星定位系统基准站接收机，包括主机单元和天线单元，天线单元通过一根射频线缆和一根电源数据线缆与主机单元连接，天线单元通过线缆将卫星导航信号传输给主机单元。本实施例中，天线单元包括多频馈源、抗干扰处理模块、上下变频模块、多工器模块、功放模块、腔体滤波器模块、射频连接器、电源数据连接器、天线单元结构。馈源通过射频线缆连接上下变频模块，上下变频模块通过射频线缆连接至抗干扰模块，抗干扰模块通过射频线缆连接至上下变频模块，上下变频模块又通过射频线缆连接至多工器模块，多工器模块通过射频线缆连接至射频连接器，同时多工器模块通过射频线缆连接功放模块，功放模块通过射频线缆连接腔体滤波器模块，腔体滤波器模块通过射频线缆连接L馈源，传递信号为RF接收信号。电源数据连接器连接多工器模块，传输信号为电源和RS4A标准的串行接口。射频连接器和电源数据连接器均安装在天线单元结构之上。

天线单元接收BD2-B3、BD2-B1、BD2-S1C、BD3-B1C和BD3-B2a、B2b、BD3-S2C频点的射频信号，其中B1和B3频点信号通过自适应调零算法实现对宽带压制干扰的抑制能力，用户可选择做抗干扰处理或零相位信号。天线单元完成多个射频信号的合路经射频线缆传输至主机单元。主机单元北斗模块经过解调、解扩并完成原始观测量信息生成，并通过内部总线将将生成的原始观测量信息发送给综合模块；综合模块根据卫星导航伪距定位算法、伪距差分定位算法、精密单点定位技术、载波相位差分定位技术等多种技术手段实现不同精度等级服务信息的生成，接收机可根据工作模式和已知基准点(做基准站使用时)生成差分改正信息。最终接收机主机单元通过网络接口、串行接口、CAN接口实现向用户信息的输出。

天线单元的多频馈源分别接收BD2-B3、BD2-B1、BD3-B1C、B2a、B2b、S频段馈和L频段发射信号，其中B1、B3两个频点各4个馈源，B1、B3双频8个馈源接收到的信号直接送给上下变频模块，上下变频模块完成信号的低噪声放大和下变频处理，将中频信号输出，抗干扰模块接收上下变频模块输入的中频信号，利用自适应调零抗干扰处理算法完成抗干扰处理后输出B1和B3频段无干扰的纯净信号，上下变频模块接收抗干扰模块输出的B1和B3频段纯净信号进行滤波、放大并上变频至原载波频率；多工器模块接收B2a、B2b、S频段馈源信号和上下变频模块输出的B1、B3频段射频信号，进行合路后输出至天线单元射频接口；此外天线单元具备一组独立的沿海信标台站信号接收系统，接收到的信号经低噪声放大后一并合路至天线单元射频接口。

信号发射时，多工器模块检测射频接口的馈电电压，当馈电电压大于V时，打开功放电源，同时多工器模块通过腔体滤波器模块将发射L频点信号检出送到功放模块进行功率放大，由于功放模块输出的信号频带外抑制较差，在功放模块后端连接腔体滤波器模块实现对发射信号的滤波，滤波后的L频段信号输出至L频段馈源，由多频馈源完成发射信号的对天辐射。天线单元的供电由电源数据接口提供，天线单元的供电电压为V。天线单元中的各个模块市面上都有。

如图2所示，主机单元包括电源模块、功放电源模块、显控模块、信标模块、综合模块、北斗模块、多工模块和网络模块。多工模块通过射频线缆与天线单元连接从而实现交互，功放电源模块与多工模块通过电线连接，北斗模块和信标模块均与多工模块作通讯连接，北斗模块和信标模块均与综合模块作通讯连接，综合模块、显控模块和网络模块依次通过电线连接。功放电源模块实现向多工模块的馈电电压提供；信标模块实现沿海信标台站差分信号的捕获、跟踪和信息解析，并通过内部总线将差分改正信息传输至综合模块；所述北斗模块完成北斗导航信号的捕获、跟踪和解扩解调；所述综合模块完成多种信息的汇总；所述显控模块完成人机交互功能的实现；所述网络模块提供网络交互接口；所述电源模块通过电缆连接功放电源模块、显控模块、信标模块、综合模块、北斗模块、多工模块和网络模块，完成对上述模块供电。

具体地，多工模块接收天线单元的射频信号，根据各个信号的工作频段分解出接收频段信号和发射频段信号，接收频段信号分别送至北斗模块和信标模块；北斗模块完成北斗卫星导航信号的捕获、跟踪和解扩解调，北斗模块接收的信号有六个，包括BD2-B1、B3、BD3-B1C、BD3-B2a、B2b和GPS-L1频点信号，北斗模块生成原始观测量信息，送至综合模块；信标模块接收沿海信标台站差分信号，完成信号的捕获、跟踪和信息的解调，送至综合模块；综合模块接收北斗模块发来的原始观测信息实现定位、测速和授时，采用伪距定位技术、伪距查分定位技术、精密单点定位技术和载波相位差分定位技术，完成用户位置、时间和速度的计算，同时北斗模块接收北斗S频点信号，完成北斗短报文通信信息的接收处理。综合模块将计算结果通过显控模块、网络模块输出至用户，由用户决定使用类型和使用方式。

主机单元按照用户设定的工作模式(基准站或流动站、抗干扰或高精度、伪距定位/伪距差分定位/精密单点定位/载波相位差分定位)，完成高精度的位置信息、时间信息解算后，通过显控模块显示给用户，也可通过串口、网口、CAN接口传输给用户应用终端。

主机单元还具有WEB访问功能，主机单元远程通过网络接口完成对接收机信号、功能、接口的查询和配置。

接收机的定位精度为精密单点定位精度水平不超过0.3米，垂直不超过0.6米，收敛时间不超过30分钟；RTK定位精度水平不超过10mm±D*10-6mm，垂直不超过20mm±D*10-6mm，D为基准站与接收机之间的距离，单位为km。

天线单元结构尺寸不超过直径280毫米×高度150毫米，主机单元结构尺寸为长482.6毫米×高177毫米×深度331毫米，公差不超过2mm。

本实施例只是对本发明的进一步解释，并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性的修改，但是只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (5)

1.一种卫星定位系统基准站接收机，其特征在于，包括主机单元和天线单元，所述天线单元包含多频馈源、抗干扰模块、上下变频模块、功放模块、腔体滤波器模块和多工器模块，所述多频馈源、上下变频模块、抗干扰模块、多工器模块依次连接，所述功放模块与所述多工器模块连接,所述腔体滤波器模块与所述功放模块连接，所述主机单元包含北斗模块、显控模块、综合模块、电源模块、功放电源模块、网络模块、信标模块和多工模块，所述多工模块通过射频线缆与天线单元连接，所述功放电源模块与所述多工模块通过电线连接，所述北斗模块和信标模块均与所述多工模块作通讯连接，所述北斗模块和信标模块均与综合模块作通讯连接，所述综合模块、显控模块和网络模块依次通过电线连接。

2.根据权利要求1所述的一种卫星定位系统基准站接收机，其特征在于，所述主机单元北斗模块接收的信号有六个，包括BD2-B1、B3、BD3-B1C、BD3-B2a、B2b和GPS-L1频点信号。

3.根据权利要求1所述的一种卫星定位系统基准站接收机，其特征在于，所述主机单元还包括网络接口。

4.根据权利要求1所述的一种卫星定位系统基准站接收机，其特征在于，所述天线单元通过一根射频线缆和一根电源数据线缆与主机单元连接。

5.根据权利要求1所述的一种卫星定位系统基准站接收机，其特征在于，所述天线单元的结构尺寸不超过直径280毫米×高度150毫米，所述主机单元的结构尺寸为长482.6毫米×高177毫米×深度331毫米，公差不超过2mm。