专利名称：一种低成本船用罗经的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及船舶罗经设备技术领域，特别是涉及一种低成本船用罗经。
背景技术：
罗经是现代航海的必备设备之一，船只通过罗经获知方向。现代船只一般装有磁罗经或电罗经。磁罗经价格低，一般情况下不会突然失去指向，但存在误差大和不便于数字化的缺点(一般标准磁罗经是3度，操舵罗经是5度)；电罗经精度高一般带有电信号输出便于扩展应用，但价格贵，且一旦失去电源，会立即失去指向功能。一般大型船只上同时配有两种罗经，以取长补短，以电罗经作为主罗经，磁罗经作为备份。正常用电罗经进行指向，电罗经出问题时就要用磁罗经。电罗经的价格价格较高，一般在十几万人民币，由于成本限制，相当多的小型船只，特别是渔船没有配备电罗经，只有磁罗经导航。随着GPS技术的出现，人们研制了 GPS罗经，这种GPS罗经没有机械运动部件，工作可靠，功耗低。但目前采用载波相位差分原理的GPS电罗经具有定位快(热启动I分钟，冷启动3分钟)、精度高(定向精度:0.7° RMS(C/A code，HD0P〈4 ;角度分辨率:0.1° )的优点，但由于需要采用特殊的天线，以及其内部需要高精度的相位跟踪技术，其价格较高，一般也在几万到十几万，应用不是很广泛。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种低成本船用罗经，能够降低现有船用罗经的成本。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种低成本船用罗经，包括第一 GPS接收模块、第二 GPS接收模块和终端，所述第一 GPS接收模块和第二 GPS接收模块位于两个不同的位置，并且分别通过两个串口转换器与所述终端相连；所述第一 GPS接收模块和第二 GPS接收模块均用于获取其所在的位置信息，所述终端根据第一 GPS接收模块和第二 GPS接收模块获取的位置信息计算真北角。所述第一 GPS接收模块和第二 GPS接收模块为同一生产厂家的同一型号的GPS接收模块。所述第一 GPS接收模块和第二 GPS接收模块通过两个串口转换器与终端相连。所述串口转换器为RS232/485转换器。所述终端为手持计算机或便携式计算机。所述第一 GPS接收模块和第二 GPS接收模块所处位置的连线处于船的中轴线上或者与船中轴线相互平行。有益效果由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果:本实用新型价格低廉，精度尚可，高于传统磁罗经，输出为数字化数据，便于其他仪器使用罗经数据。
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。本实用新型的实施方式涉及一种低成本船用罗经，如图1所示，包括第一GPS接收模块、第二 GPS接收模块和终端，所述第一 GPS接收模块和第二 GPS接收模块位于两个不同的位置，并且分别通过两个串口转换器与所述终端相连；所述第一 GPS接收模块和第二 GPS接收模块均用于获取其所在的位置信息，所述终端根据第一 GPS接收模块和第二 GPS接收模块获取的位置信息计算真北角。所述的两个GPS接收模块为同一生产厂家的同一型号的GPS接收模块，例如采用台湾HOLUX公司推出的SIRF第三代高灵敏度超小型GPS接收模块GR-87，这样可以保证两个模块的选用同一组GPS卫星进行位置解算并且算法相同，从而保证位置差分算法的有效性；由于采用的为廉价商业GPS接收模块，其一般采用RS232输出端口，这种数据格式传输距离端，为克服这一缺点，需要将其转化为RS422或RS485的数据格式，以利于较远的传输和抗干扰，如果选用的GPS模块本身输出数据的格式满足传输距离和抗干扰要求，可以省去下面所述的RS232/485转换器；所述RS232/485转换器可将数据在RS485和RS232两种格式之间转换，用于提高通讯距离；4芯屏蔽数据线内有两根为双绞线用于传输RS485格式的数据，两根为电源线，用于给GPS模块和RS232/485转换器供电；所述带有串口的或其他通讯接口的手持计算机或便携算计机用于接收GPS模块传送来的经纬度信息，并利用内置的程序计算出两个模块连线与真北方向的夹角并输出。其中，两个GPS接收模块可以分别安装在无遮挡的船头和船尾处，两个GPS接收模块的连线尽量处于船的中轴线上或者与中轴线平行，两个GPS接收模块的之间的距离尽量远，这样测量的精度高。两个GPS接收模块输出RS232格式的经纬度数据，分别经过RS232/485转换器将其转换为RS485格式后，经4芯电缆的双绞线将其传输到RS485/232转换器，然后再将其转换为RS232格式后输入计算机，由计算机内的程序计算后输出两个GPS接收模块连线与真北之间的夹角。终端在计算的基本原理是使用位置差分方法，用两个相距一定距离的商业GPS模块，分别获得其经纬度信息后，通过下面的方法计算出其连线与真北之间的夹角:考虑两个商业GPS模块的位置(A和B)及北极点(设为P)，组成一个球面三角形ABP，其三条边分都是大圆(过球心的圆)，边用小写字母a、b、P表示。三个角分别用大写字母A、B、P表示，则连线AB与真北方向的夹角A就是AB的真北偏角，对于球面三角形ABP，有b=90-A的纬度；a=90-B的纬度；P=B的经度-A的经度。代入球面三角的余弦公式:cosp=cosa*cosb+sina*sinb*cosP可求出AB所在的大圆弧长p，[0022]然后再用一遍余弦公式:cosa=cosb*cosp+sinb*sinp*cosA即可得到AB与真北方向的夹角A。GPS技术是目前广泛使用的全球卫星定位技术。以常见的台湾HOLUX公司生产的普通GPS接收模块为例，该模块采用高灵敏度、低耗电量芯片StarIIIGPS接收芯片，具备快速定位及追踪20颗卫星的能力，价格在200元左右，定位精度在10米左右。RS422/485数据传输技术。RS422/485采用一对双绞线作为传输介质，采用差分电平的平衡传输方式，提高了抗干扰能力，传输距离可达1200米，最大传输速率为lOMb/s，在100米长的距离上传输速率可达IMb/s。可以满足本实用新型的数据传输距离和传输速度。RS232/485转换器。由于一般GPS模块的输出为RS232格式数据，计算机常用的串口也符合RS232标准，但RS232的传输距离一般在20米以内。为满足本实用新型的传输距离要求，需要利用RS232/485转换器将数据由RS232规范转换为RS485规范进行数据传输。微型计算机或手持计算设备。该设备用于读取两个GPS模块输出的位置信息，并用内置的软件计算出两个GPS模块天线连线的指向。不难发现，本实用新型价格低廉，精度尚可，高于传统磁罗经，输出为数字化数据，便于其他仪器使用罗经数据。
权利要求1.一种低成本船用罗经，包括第一 GPS接收模块、第二 GPS接收模块和终端，其特征在于，所述第一 GPS接收模块和第二 GPS接收模块位于两个不同的位置，并且分别与所述终端相连；所述第一GPS接收模块和第二GPS接收模块均用于获取其所在的位置信息，所述终端根据第一 GPS接收模块和第二 GPS接收模块获取的位置信息计算真北角。
2.根据权利要求1所述的低成本船用罗经，其特征在于，所述第一GPS接收模块和第二GPS接收模块为同一生产厂家的同一型号的GPS接收模块。
3.根据权利要求1所述的低成本船用罗经，其特征在于，所述第一GPS接收模块和第二GPS接收模块通过两个串口转换器与终端相连。
4.根据权利要求3所述的低成本船用罗经，其特征在于，所述串口转换器为RS232/485转换器。
5.根据权利要求1所述的低成本船用罗经，其特征在于，所述终端为手持计算机或便携式计算机。
6.根据权利要求1所述的低成本船用罗经，其特征在于，所述第一GPS接收模块和第二GPS接收模块所处位置的连线处于船的中轴线上或者与船中轴线相互平行。
专利摘要本实用新型涉及一种低成本船用罗经，包括第一GPS接收模块、第二GPS接收模块和终端，所述第一GPS接收模块和第二GPS接收模块位于两个不同的位置，并且分别通过两个串口转换器与所述终端相连；所述第一GPS接收模块和第二GPS接收模块均用于获取其所在的位置信息，所述终端根据第一GPS接收模块和第二GPS接收模块获取的位置信息计算真北角。本实用新型价格低廉，精度尚可，高于传统磁罗经，输出为数字化数据，便于其他仪器使用罗经数据。
文档编号G01S19/53GK203084204SQ201320081189
公开日2013年7月24日 申请日期2013年2月21日 优先权日2013年2月21日
发明者戴阳, 杨胜龙, 崔雪森, 张盛茂 申请人:中国水产科学研究院东海水产研究所