一种基于北斗导航卫星的移动定位系统的制作方法

本发明涉及移动定位系统技术领域，具体为一种基于北斗导航卫星的移动定位系统。

背景技术：

对于空间基础设施建设而言，卫星导航系统是非常关键的设施。目前，卫星导航系统已广泛应用在众多重要的经济发展领域。作为卫星导航系统的关键应用的定位导航终端可以广泛的应用于河道航运、海洋航运、道路运输、航空运输、等运输领域，也可以应用于航海救援、树林防火监测、野外求生定位、自然灾害的救援活动等监测救援领域。

但是由于中国人口众多，地域辽阔，“北斗导航系统”应用终端在定位导航应用的终端市场是具有非常庞大的潜力的，因此导航终端应用产品的研发与制作都具有极其重要的实用意义以及广阔的市场发展前景，根据官方预测，未来五年内，我国的导航终端市场将以99％年均增长率的速度增长，随着，我国城市化建设进程的发展速度愈来愈迅速，道路交通情况变得也愈来愈复杂，而定位导航终端则可以帮助用户轻松的应对纷繁复杂的交通道路网络。

技术实现要素：

针对以上问题，本发明提供了一种基于北斗导航卫星的移动定位系统，“北斗”导航系统是由三个关键部分共同构成：地面卫星监控部分，宇宙空间部分，用户设备仪器部分。“北斗二代”系统的工作原理是基于无源定位技术，三个构成部分之间相互协作，最后由“北斗”接收装置解析模块，根据“北斗”导航系统的卫星信号数据，测算出接收装置当前的导航地理信息，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于北斗导航卫星的移动定位系统，包括北斗移动定位跟踪系统和控制面板，所述北斗移动定位跟踪系统上端连接有数据库和文件系统，所述北斗移动定位跟踪系统包括定位模块和移动跟踪模块，所述定位模块的输出端连接有卫星信息解析模块，所述卫星信息解析模块通过射频前端控制器与高速A/D变换模块的输入端，所述高速A/D变换模块的输出端连接有北斗基带芯片，所述北斗基带芯片内安装有集成电路板，所述集成电路板上焊接有多级逻辑控制电路，所述北斗基带芯片的输出端连接有ARM处理器，所述ARM处理器的输出端通过JTAG调试接口连接有FPGA控制器，所述FPGA控制器的输出端连接有以太网控制器；所述控制面板内安装有数字信号处理器和嵌入式处理器，所述数字信号处理器的通信数据端口通过异步检测模块与嵌入式处理器，嵌入式处理器连接有数据存储器、无线数据接收器和串口通信模块。

作为本发明一种优选的技术方案，所述ARM处理器的输入端通过人机交互接口与用户显示界面的输出端相连接。

作为本发明一种优选的技术方案，所述北斗基带芯片的输出端还连接北斗通信模块和北斗导航模块，且北斗通信模块和北斗导航模块的输入端均与嵌入式处理器相连接。

作为本发明一种优选的技术方案，所述FPGA控制器的输入端连接有信号调理电路，所述信号调理电路的输出端连接有比较放大器，所述比较放大器的输出端连接有监控调度中心。

作为本发明一种优选的技术方案，所述异步检测模块的输入端与电源模块相连接，所述电源模块的输出端与复位模块相连接。

作为本发明一种优选的技术方案，所述以太网控制器的输出端连接有无线控制器，所述无线控制器与无线数据接收器进行数据传输通信。

作为本发明一种优选的技术方案，所述串口通信模块包括网络适配器，网络适配器的输出端连接有GPRS收发器，所述GPRS收发器的输出端连接有北斗卫星接收机。

作为本发明一种优选的技术方案，所述嵌入式处理器采用STM32内核的ARM11系列单片机，所述数字信息处理器采用TIC66X系列的处理芯片，所述数据存储器采用TF存储卡。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于北斗导航卫星的移动定位系统，在软件层次的架构设计中，不仅仅是应用层次的设计，由于整个系统的设计涉及到Linux内核，HAL层次，JNI层次，应用框架层以及应用层(“北斗”导航系统)的设计，为了研究、开发更有目标性与层次性，在软件层次的架构设计中，采用了多层次的设计方法，使得整个系统框架结构更加简单，实用性强。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明电路结构示意图。

图中：1-北斗移动定位跟踪系统；2-控制面板；3-数据库；4-文件系统；5-定位模块；6-卫星信息解析模块；7-射频前端控制器；8-北斗基带芯片；9-集成电路板；10-ARM处理器；11-JTAG调试接口；12-FPGA控制器；13-数字信号处理器；14-嵌入式处理器；15-数据存储器；16-无线数据接收器；17-串口通信模块；18-人机交互接口；19-用户显示界面；20-北斗通信模块；21-信号调理电路；22-比较放大器；23-监控调度中心；24-电源模块；25-网络适配器；26-GPRS收发器；27-北斗卫星接收机；28-无线控制器；29-移动跟踪模块；30-高速A/D变换模块；31-以太网控制器；32-异步检测模块；33-北斗导航模块；34-复位模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

请参阅图1和图2，本发明提供一种技术方案：一种基于北斗导航卫星的移动定位系统，包括北斗移动定位跟踪系统1和控制面板2，所述北斗移动定位跟踪系统1上端连接有数据库3和文件系统4，所述北斗移动定位跟踪系统1包括定位模块5和移动跟踪模块29，所述定位模块5的输出端连接有卫星信息解析模块6，所述卫星信息解析模块6通过射频前端控制器7与高速A/D变换模块30的输入端，所述高速A/D变换模块30的输出端连接有北斗基带芯片8，所述北斗基带芯片8的输出端还连接北斗通信模块20和北斗导航模块33，且北斗通信模块20和北斗导航模块33的输入端均与嵌入式处理器14相连接，所述北斗基带芯片8内安装有集成电路板9，所述集成电路板9上焊接有多级逻辑控制电路，所述北斗基带芯片8的输出端连接有ARM处理器10，所述ARM处理器10的输入端通过人机交互接口18与用户显示界面19的输出端相连接，所述ARM处理器10的输出端通过JTAG调试接口11连接有FPGA控制器12，所述FPGA控制器12的输入端连接有信号调理电路21，所述信号调理电路21的输出端连接有比较放大器22，所述比较放大器22的输出端连接有监控调度中心23，所述FPGA控制器12的输出端连接有以太网控制器31，所述以太网控制器31的输出端连接有无线控制器28，所述无线控制器28与无线数据接收器16进行数据传输通信；所述控制面板2内安装有数字信号处理器13和嵌入式处理器14，所述数字信号处理器13的通信数据端口通过异步检测模块32与嵌入式处理器14，所述异步检测模块32的输入端与电源模块24相连接，所述电源模块24的输出端与复位模块34相连接，所述嵌入式处理器14连接有数据存储器15、无线数据接收器16和串口通信模块17，所述串口通信模块17包括网络适配器25，网络适配器25的输出端连接有GPRS收发器26，所述GPRS收发器26的输出端连接有北斗卫星接收机27，所述嵌入式处理器14采用STM32内核的ARM11系列单片机，所述数字信息处理器13采用TIC66X系列的处理芯片，所述数据存储器15采用TF存储卡。

本发明的工作原理：该基于北斗导航卫星的移动定位系统，在软件层次的架构设计中，不仅仅是应用层次的设计，由于整个系统的设计涉及到Linux内核，HAL层次，JNI层次，应用框架层以及应用层(“北斗”导航系统)的设计，为了研究、开发更有目标性与层次性，在软件层次的架构设计中，采用了多层次的设计方法，使得整个系统框架结构更加简单，实用性强。

(1)所述北斗移动定位跟踪系统由三个关键部分有机构成：宇宙空间部分、地面卫星监控部分和用户设备装置部分，其中宇宙空间部分涵盖了颗卫星轨道静止卫星组成的静止星群，颗卫星轨道非静止卫星组成的非静止星群，这些卫星星群为地面跟踪站点提供了可靠的卫星数据。地面卫星监控部分，这是由遍布在各地的卫星信号监测与跟踪站点共同有机组合构成的，主要作用是监控与修正宇宙空间部分的卫星系统的卫星数据，并且适时地对卫星族群进行调度配合工作，用户设备装置部分由北斗用户终端组成的接收机装置的集合，可以有效的接收北斗卫星数据；

(2)所述“北斗”导航接收装置主要由射频前端部分、高速的转换器部分、“北斗”基带信号处理部分和导航信息解算处理部分共同构成，射频前端部分主要作用是经前置放大器后，将系统接到的“北斗”卫星射频信号变为中频信号；高速的转换器部分主要作用是通过采集射频前端部分转换的中频信号，把信号的模拟量转换为数字量；“北斗”基带信号处理部分主要作用是根据对“北斗”卫星信号在二维层面的监听捕获，并且进行载波的相位追踪或者码相位追踪，最终测量并且推算出接收装置的伪距；导航信息解算处理部分主要作用是通过系统建立好的算法模型，以及偏差调整，消除导航算法上的系统误差，并且解出四元方程组的解，求解伪距方程，最终解析出“北斗”接收机装置的三维地理位置；

(3)所述北斗卫星接收机27有以下几方面的功能：

一：卫星通信短信功能。将短报文通过“北斗”卫星传送给指挥总机、另一台接收装置、或地面信息控制中心站点。接收装置可以在任意波束下进行正常通信，可由接收装置用户对具体的波束进行指定；

二：数据接口控制功能。“北斗”卫星接收装置具备通用标准数据接口，可以把接收装置接收到的信号通过通用接口传递出去，

三：卫星定位功能。接收装置能够可靠实时的输出当前所在的经纬度、高度、速度等导航地理信息，同时按照标准的信息方式显示出来；

四：系统校时功能。接收装置内部设置有时钟，可以与接收到的导航信息数据包进行自动校对。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。