专利名称：一种便携式gps个人定位仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种便携式GPS个人定位仪，为一种在线警员实时定位系 统，即集定位、监控、通讯、语音于一体的终端设备，连接于警员使用的800M 手持通讯台，主要用于公安系统的警员800M无线个人定位，属于GPS个人定位 设备技术领域。
背景技术：
目前市场上的GPS终端，主要用于个人的定位导航，使用者可以査看自身的 当前位置。但是这类定位设备不能将地理位置信息传输到控制中心，在控制中心 的地图上实时显示被控者的当前位置，显然不满足公安系统管理、监控等使用需 求。
虽然目前国内公安局也有定位系统，集定位、通信和报警于一体的车载GPS 设备，主要用于警车定位。它和单纯的个人定位设备相比，虽然具备了通讯和报 警功能，但是由于设备在汽车中使用， 一般体积比较大，功耗比较高，不适合移 动中巡警单兵定位。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种基于800M手持通讯台的小体积、超低功耗、 防水且抗干扰的具有实时地理位置上报功能，并且能基于手持通信台进行语音通 信的便携式GPS个人定位仪，
为实现以上目的，本实用新型的技术方案是提供一种便携式GPS个人定位 仪，其特征在于，由肩麦、弹簧线和底座组成，肩麦通过弹簧线与底座连接。
所述的肩麦由机壳、PTT按键、橡胶按键、正面屏蔽罩、麦克套、机壳、卡
扣、防水喇叭、背面屏蔽罩、电路板、防水胶套、防水线扣、螺钉组成，防水喇
叭、背面屏蔽罩、电路板、正面屏蔽罩通过螺钉依次设于机壳和机壳之间，PTT
按键和橡胶按键设于机壳和机壳一侧之间，分别与电路板连接，麦克套设于机壳
和机壳之间的上端，防水胶套和防水线扣设于机壳和机壳之间的下端。
所述的底座由电台接口隔板、侧面电路板、侧面外壳、侧面螺钉、螺钉、
底面隔板、底电路板、地面外壳、螺柱组成，侧面电路板通过侧面螺钉设于电台 接口隔板和侧面外壳之间，底电路板设于底面隔板和地面外壳之间，电台接口隔 板和侧面外壳通过螺钉与底面隔板上的螺柱连接。
本实用新型采用全球卫星定位系统接收模块即GPS模块，用于接收卫星数 据；短信接口电路C用于将GPS位置信息用短信的方式发送给控制中心，同时接 收控制中心的查询指令并做出相应的应答。GPS接收模块定时输出包括地理位置 信息在内的数据，控制芯片提取分析这些数据，并按照一定的短信格式编码，当 发送时间阀值或移动距离阀值到时，控制芯片将短信通过短信接口发送给控制中 心，控制中心可以实时获取警员的当前位置，当控制中心需要查询警员的位置时， 中心控制设备将査询指令通过短信发送给终端，终端控制芯片将数据解析，并做 出相应的应答，将应答数据通过短信接口发送给控制中心。
本实用新型的优点是-
1. 体积小，重量轻、便于携带，不增加警员的负担；
2. 语音通信清楚，音质优良；
3. 超低功耗，由手持通讯台电池供电，不影响手持台的正常使用；
4. 防水等级较高，满足警员的使用环境要求；
5. 定位精度高，定位快速，数据回传速度快，满足实时性使用需求。
图1为一种便携式GPS个人定位仪结构示意图2为肩麦结构示意图3为电路板原理框图4为底座结构示意图5为电路板20原理框图6为电路板24原理框图7为800M GPS个人定位仪工作流程图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例
如图1所示，为一种便携式GPS个人定位仪结构示意图，所述的一种便携式GPS个人定位仪由肩麦1、弹簧线2和底座3组成，肩麦1通过弹簧线2与底座 3连接。
如图2所示，为肩麦结构示意图，所述的肩麦1由机壳4、 PTT按键5、橡 胶按键6、正面屏蔽罩7、麦克套8、机壳9、卡扣10、防水喇叭ll、背面屏蔽 罩12、电路板13、防水胶套14、防水线扣15、螺钉16组成，防水喇叭ll、背 面屏蔽罩12、电路板13、正面屏蔽罩7通过螺钉16依次安装在机壳4和机壳9 之间，PTT按键5和橡胶按键6设于机壳4和机壳9一侧之间，分别与电路板 13连接，麦克套8安装在机壳4和机壳9之间的上端，防水胶套14和防水线扣 15安装在机壳4和机壳9之间的下端。
如图3所示，为电路板原理框图，所述的电路板13由电源电路A、语音控 制K1、控制芯片U1、 GPS模块U2、语音接口电路B、短信接口电路C和天线T1 组成，电源电路A分别与控制芯片U1和GPS模块U2连接，控制芯片U1通过串 口分别与语音控制K1、 GPS模块U2和短信接口电路C连接，语音控制K1与语音 接口电路B连接，GPS模块U2与天线T1连接。
所述的电源电路A为高效率的开关电源芯片，电源电路A负责给所有的电 路供电；控制芯片U1通过串口连接GPS模块U2，获取地理位置信息，控制芯片 Ul通过10 口和语音控制Kl连接；控制芯片Ul通过串口连接手持通讯台短信接 口 ，将GPS信息按照800M电台短信协议编码要求进行编码，通过串口发送给手 持通讯台。
电源电路A是整个系统的难点，由于本实用新型的所有电路供电都是通过手 持通讯台获取的，而手持通讯台只有一路供电且功率很小，若整个设备的功耗比 较大，可能自身都无法工作，甚至会影响手持通讯台正常工作，电源芯片选择 LT公司的LT1507芯片，该芯片是一款超500KHz的开关调压芯片，芯片自身的 损耗小，电源转换效率很高。
所述的控制芯片Ul为低电压、低功耗的MSP430系列16位单片机。
该芯片具有以下的优点
1. 6uS的启动时间可以使启动加速；
2. ESD保护，抗干扰强；
3. 低电压供电；
4. 多达64K的寻址空间，包含R0M、 RAM、闪存和外围模块；
5. 大部分指令位一字节指令，处理速度快；
6. 为一16位单片机；
7. GPIO具有中断能力，方便设计；
8. 具有JTAG在线调试功能；
9. 为工业级芯片，工作温度-4(TC 85。C;
以上优点，可以增加产品的可靠性以及可扩展性，尤其其微安级的电流消耗 在本实用新型中，进一步降低了设备的功耗。 GPS模块U2，利用GPS定位，定位原理为
太空GPS卫星在运行时，任一时刻都有一个坐标值来代表其位置所在(己知 值)，接收机所在的位置坐标为未知值，而太空卫星的讯息在传送过程中，所需 耗费的时间，可经由比对卫星时钟与接收机内的时钟计算之，将此时间差值乘以 电波传送速度(一般定为光速)，就可计算出太空卫星与使用者接收机间的距离， 如此就可依三角向量关系来列出一个相关的方程式。
一般使用的接收机就是依上述原理来计算出所在位置的坐标数据，每接收到 一颗卫星就可列出一个相关的方程式，因此在至少收到三卫星后，即可计算出平 面坐标(经纬度)值，收到四颗则加上高程值，五颗以上更可提高准确度，这就 是GPS的基本定位原理。 一般来说，使用者接收机每一秒钟的坐标数据都是最 新的，也就是说接收机会自动不断地接收卫星讯息，并实时地计算其所在位置的 坐标数据，如此使用者便不需担心是否接收机显示的资料太旧或是不准确了。
在设计过程中，考虑到产品为手持设备，要求具有低功耗。并且考虑到结构 的小巧要求，选择一款进口的GPS模块，该模块体积小、功耗极低。内部采用先 进的算法引擎，灵敏度很高。数据输出为标准的美国国家海洋电子协会制定的 NMEA-0183通信标准协议。
该模块的性能参数为 接收器类型16通道
Ll频率，C/A码
最大更新速率4Hz
天线 支持有源天线和无源天线，方便设计
精确度定位 2. 5 m CEP
DGPS/SABS 2. 0m CEP
启动时间热启动〈3.5s 温启动〈33S 冷启动〈34S
辅助启动〈5S
灵敏度
定时精确度
运行限制
接口
协议
功耗
信号重捕获时间〈1S 跟踪灵敏度-158dbm 捕获和重新捕获-148dBm 冷启动-142dBm RMS 50ns 99% <100ns
18.000M 速度 515m/s
USB1. 1(兼容2.0) 串口 (一路UART) NMEA UBX协议 38mA@2. 7V
运行温度范围-40。C 85。C
存储温度范围-40°C 125°C
如图4所示，为底座结构示意图，所述的底座3由侧面外壳17、电台接口隔
板18、侧面螺钉19、侧面电路板20、螺钉21、螺柱22、底面隔板23、底电路
板24和底面外壳25组成，侧面电路板20通过侧面螺钉19安装在电台接口隔板
18和侧面外壳17之间，底电路板24安装在底面隔板23和底面外壳25之间，
侧面外壳17和电台接口隔板18通过螺钉21与底面隔板23连接。
如图5所示，为电路板20原理框图，所述的侧面电路板20由语音接口、电 源接口、短信接口组成。其中语音接口与电源接口与手持通讯台的侧面接口连接， 短信接口与底板接口连接。该电路板的主要功能为GPS个人定位仪提供电源以及
语音通道，同时为GPS定位仪提供短信物理通道。
如图6所示，为电路板24原理框图，所述的底电路板24由侧板接口、电台 短信接口连接，其中侧板接口与侧面电路板20的底板接口相连。功能为将GPS 个人定位仪的短信送入手持通讯台的短信接口。
如图7所示，为800MGPS个人定位仪工作流程图，工作时，本实用新型 连接于警员使用的800M手持通讯台，主要用于公安系统的警员800M无线个 人定位，终端将按照设定的时间间隔、距离间隔向控制中心上报当前警员的 地理位置信息。公安局控制中心可以根据警员个人地理位置信息，在突发案 件时合理地安排警员进行布点、追踪、堵截；同时有利于对辖区进行合理地 分配警力，在警员受到威胁时，可以方便准确地安排其他警员进行支援；从 而实现警员最高效率地安排配置。
权利要求1.一种便携式GPS个人定位仪，其特征在于，由肩麦(1)、弹簧线(2)和底座(3)组成，肩麦(1)通过弹簧线(2)与底座(3)连接。
2. 根据权利要求1所述的一种便携式GPS个人定位仪，其特征在于，所述的肩麦(1)由机壳(4)、 PTT按键(5)、橡胶按键(6)、正面屏蔽罩(7)、麦克 套(8)、机壳(9)、卡扣(10)、防水喇叭(11)、背面屏蔽罩(12)、电路板 (13)、防水胶套(14)、防水线扣(15)、螺钉(16)组成，防水喇叭(11)、 背面屏蔽罩(12)、电路板(13)、正面屏蔽罩(7)通过螺钉(16)依次设于 机壳(4)和机壳(9)之间，PTT按键(5)和橡胶按键(6)设于机壳(4) 和机壳(9) 一侧之间，分别与电路板(13)连接，麦克套(8)设于机壳(4) 和机壳(9)之间的上端，防水胶套(14)和防水线扣(15)设于机壳(4) 和机壳(9)之间的下端。
3. 根据权利要求2所述的一种便携式GPS个人定位仪，其特征在于，所述的电 路板(13)由电源电路A、语音控制K1、控制芯片U1、 GPS模块U2、语音接 口电路B、短信接口电路C和天线T1组成，电源电路A分别与控制芯片U1 和GPS模块U2连接，控制芯片U1通过串口分别与语音控制K1、 GPS模块U2 和短信接口电路C连接，语音控制Kl与语音接口电路B连接，GPS模块U2 与天线T1连接。
4. 根据权利要求3所述的一种便携式GPS个人定位仪，其特征在于，所述的电 源电路A为高效率的开关电源芯片。
5. 根据权利要求3所述的一种便携式GPS个人定位仪，其特征在于，所述的控 制芯片Ul为低电压、低功耗的MSP430系列16位单片机。
6. 根据权利要求1所述的一种便携式GPS个人定位仪，其特征在于，所述的底 座(3)由侧面外壳(17)、电台接口隔板(18)、侧面螺钉(19)、侧面电路 板(20)、螺钉(21)、螺柱(22)、底面隔板(23)、底电路板(24)、底面外 壳(25)组成，侧面电路板(20)通过侧面螺钉(19)设于电台接口隔板(18) 和侧面外壳(17)之间，底电路板(24)设于底面隔板(23)和底面外壳(25) 之间，侧面外壳(17)和电台接口隔板(18)通过螺钉(21)与底面隔板(23) 连接。
7. 根据权利要求6所述的一种便携式GPS个人定位仪，其特征在于，所述的侧 面电路板(20)由语音接口、电源接口、短信接口组成，语音接口与电源接 口与手持通讯台的侧面接口连接，短信接口与底板接口连接。
8. 根据权利要求6所述的一种便携式GPS个人定位仪，其特征在于，所述的底 电路板(24)由侧板接口和电台短信接口连接，同时与侧面电路板(20)的 底板接口相连。
专利摘要本实用新型涉及一种便携式GPS个人定位仪，其特征在于，由肩麦、弹簧线和底座组成，肩麦通过弹簧线与底座连接，所述的肩麦由机壳、PTT按键、橡胶按键、正面屏蔽罩、麦克套、机壳、卡扣、防水喇叭、背面屏蔽罩、电路板、防水胶套、防水线扣、螺钉组成，防水喇叭、背面屏蔽罩、电路板、正面屏蔽罩通过螺钉依次设于机壳和机壳之间，PTT按键和橡胶按键设于机壳和机壳一侧之间，分别与电路板连接，麦克套设于机壳和机壳之间的上端，防水胶套和防水线扣设于机壳和机壳之间的下端。本实用新型的优点是体积小巧、便于携带、低耗、防水、定位精确、定位速度快。
文档编号G01S1/00GK201072440SQ20072006952
公开日2008年6月11日 申请日期2007年4月29日 优先权日2007年4月29日
发明者廖志凯, 杨晓波, 钟小刚 申请人:上海三吉电子工程有限公司