专利名称：Gps罗盘的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于GPS高精度定位、测向技术，具体涉及一种GPS罗盘。
背景技术：
古代人白昼依靠太阳和夜里依靠恒星的位置来确定方向，称为天文导航。但是天文导 航受天气影响很大，后来发明了指南针。指南针则不受天气影响，故在航海上得到重要应 用。近现代指南针还在不断的往前发展，出现了多种类型的罗盘。现有的罗盘系统的功能 在于，提供载体的姿态角和航向信息，如飞机，舰船和车辆在运动中都需要知道姿态角信 息，飞机需要知道三维的姿态信息；而舰船和车辆在平面上运动，则只需要二维的姿态信 息，也就是航向角。当前大多数的导航系统都在使用电子罗盘来指示方向。电子罗盘依靠 地球磁场，其角度精确度一般在l度左右，有些高级的罗盘精确度可以高于0.1度。但是电 子罗盘的缺点在于容易受电磁场的干扰，在很多场合无法得到使用，例如受到飞机的机身 或船身含铁物质的影响；另方面在两极也会因为地理北极跟地磁北极的不同而出现很大偏 差。
随着技术的发展，陀螺仪的使用也越来越广泛，由于自主提供三维姿态信息，所以在 航空，航天和其他一些领域中有着广泛的应用。陀螺仪具有精度高的良好特性，能够保证 载体在恶劣动态环境下也能提供准确的姿态信息。陀螺仪不依赖任何外界的信息来测量导 航信息，因此不受天然的或者人工的干扰，具有很好的隐蔽性。但是陀螺仪的主要缺点在 于导航误差随时间而积累，在长时间工作后产生不能允许的积累误差。
实用新型内容
本实用新型克服了现有技术的不足，提供了一种可提供高精度的定位和导航信息的 GPS罗盘。
本实用新型的技术方案是
一种GPS罗盘，包括一壳体，其特征在于，在壳体内设置一GPS接收系统和一电源模 块，所述GPS接收系统由一主GPS接收机、 一从GPS接收机和一处理器组成，所述主GPS 接收机和从GPS接收机分别连接一GPS天线，用于获得载体的GPS载波相位信号，所述处 理器，用于解算载体的姿态，所述电源模块用于为GPS接收系统提供所需的电源。所述处理器可为DSP数字处理器。
所述处理器可连接若干个LED指示灯，所述指示灯分别提供定位、差分和航向锁定状 态信息。
所述处理器可连接若干个并行串口 。
所述处理器可连接一存储器，该存储器用于对GPS接收系统的数据进行采集并存储。
所述电源模块可包括一 电源转换模块和 一 电池。
所述壳体的内表面可设有电磁屏蔽设备。
所述壳体可为一密封的盒子。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是-
1、 全球覆盖GPS系统有24颗卫星均匀分布在离地面22000KM的六条近圆轨道上， 形成同时覆盖全球的卫星网，在地球上的任何位置至少能同时看到6-ll颗卫星，这样GPS 罗盘可以在全球的任意地域都可以使用。
2、 全天候GPS罗盘利用卫星的无线电波进行导航姿态测量，这种无线电波不受气 象条件和昼夜变化的影响，虽然无线电波穿越电离层和对流层时会产生相应的延迟，但是 在GPS罗盘利用双差算法可以消除这些误差。GPS信号也会因为高大建筑、稠密森林的遮 挡对信号跟踪带来一定的影响，假如出现小周跳现象(如短时间的信号消失)可以通过周跳 修复进行解决。
3、 高精度GPS罗盘利用载波相位进行解算时，只要准确解算出初始整周模糊度， 那么它的精度在理论上是可以达到厘米级的，同时双差算法消除了大部分误差项，从而充 分的保证罗盘导航的高精度。
4、 多用途使用于陆海空各类的军民载体的姿态导航系统中，尤其在飞机和舰艇
上，同时在车辆姿态定位中也开始使用。
图l为本实用新型结构示意图2为本实用新型处理器的处理流程图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细描述本实用新型有一壳体(盒子)，在盒子内设置一主GPS接收机、 一从GPS接收机和一 处理器，以及用于供电的电源模块，如图1所示。主GPS接收机和从GPS接收机分别连接 一GPS天线，用于获得载体的GPS载波相位信号，处理器以主GPS天线的相位中心做为参 考点来计算位置。主GPS天线的相位中心到从GPS天线的相位中心之间的连线称为基线， 通过此基线就能确定载体相对于当地地理系的两个姿态角方位角和俯仰角。
参考图2，本实用新型的实施过程如下
1. GPS天线接收GPS卫星播发的信号；
2. 主GPS接收机和从GPS接收机接受来自GPS天线的信号，经过中频放大，滤波和 信号处理，实现对信号的跟踪、锁定、测量。由跟踪环路重建载波解码得到广播电文并获 得伪距定位信息.，码延迟锁定环将本机伪随机码与接受到的卫星伪随机码对齐，实现卫星 的跟踪、识别和伪距测量；载波相位锁定环将复制载波相位与接受到的卫星载波相位锁定， 进行载波相位测量，以求得测相伪距；
3. 处理器利用主GPS接收机和从GPS接收机的载波相位信号确定载体姿态。 本实用新型可进行串口扩展，设备拥有三个独立串口，解算后的数据可以供多个上位
机使用，各个上位机可以根据需要得到不同的语句或者不同格式的数据，更加方便用户的 使用。
本实用新型可设置若干个LED指示灯，提供定位、差分和航向锁定等状态信息，更加 方便地实时了解GPS罗盘当前的工作状态。
为了满足客户的需求，本实用新型还充分考虑了电磁干扰性，在壳体的内表面设置了 电磁屏障设备，具有超强的抗干扰能力，使该GSP罗盘在较强的电磁环境下能正常工作。
且对壳体密封处理，与外界隔离效果好，在风沙条件下本实用新型仍然能正常工作， 具有良好的防尘性，满足多领域多用途的需求使用。
以上通过详细实施例描述了本实用新型所提供的GPS罗盘，本领域的技术人员应当理 解，在不脱离本发明创造实质的范围内，可以对本实用新型做一定的变形或修改。
权利要求1、一种GPS罗盘，包括一壳体，其特征在于，在壳体内设置一GPS接收系统和一电源模块，所述GPS接收系统由一主GPS接收机、一从GPS接收机和一处理器组成，所述主GPS接收机和从GPS接收机分别连接一GPS天线，用于获得载体的GPS载波相位信号，所述处理器，用于解算载体的姿态，所述电源模块用于为GPS接收系统提供所需的电源。
2、 如权利要求1所述的GPS罗盘，其特征在于，所述处理器为DSP数字处理器。
3、 如权利要求1或2所述的GPS罗盘，其特征在于，所述处理器连接若干个LED指示灯。
4、 如权利要求1或2所述的GPS罗盘，其特征在于，所述处理器连接一存储器，该 存储器用于对GPS接收系统的数据进行采集并存储。
5、 如权利要求1所述的GPS罗盘，其特征在于，所述处理器连接若干个并行串口。
6、 如权利要求1所述的GPS罗盘，其特征在于，所述电源模块包括一电源转换模块 和一电池。
7、 如权利要求1所述的GPS罗盘，其特征在于，所述壳体的内表面设有电磁屏蔽设备。
8、 如权利要求1或7所述的GPS罗盘，其特征在于，所述壳体为一密封的盒子。
专利摘要本实用新型公开了一种GPS罗盘，该GPS罗盘包括一壳体，在壳体内设置一GPS接收系统和一电源模块，所述GPS接收系统由一主GPS接收机、一从GPS接收机和一处理器组成，主GPS接收机和从GPS接收机分别连接一GPS天线，用于获得载体的GPS载波相位信号，处理器用于解算载体的姿态，电源模块用于为GPS接收系统提供所需的电源。由于本实用新型利用GPS载波相位信号进行载体姿态的解算，其具有全球覆盖、全天候、高精度和多用途的特点。
文档编号G01C17/00GK201266086SQ200820110219
公开日2009年7月1日 申请日期2008年8月26日 优先权日2008年8月26日
发明者范君晔, 贺宏宇, 亮 陈 申请人:北京七维航测科技发展有限公司