基于Android系统的便携式内置北斗通信及导航装置的制作方法

本实用新型属于北斗通信及导航技术领域，具体涉及一种基于Android系统的便携式内置北斗通信及导航装置。

背景技术：

北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System，以下简称北斗系统)是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设、独立运行的卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。

北斗系统作为全球卫星导航系统供应商之一，到2020年左右，北斗系统将形成由3颗地球静止轨道卫星、3颗倾斜地球同步轨道卫星和24颗中圆地球轨道卫星，共30颗组网卫星构成的星座，向全球各类用户提供开放、免费、高可靠的定位、导航、授时、搜救服务，并具备短报文通信能力。

2017年11月5日，24颗北斗三号MEO卫星中的首批两颗卫星发射成功。北斗三号系统预计比北斗二号性能提高1～2倍。北斗三号卫星增加了性能更优的互操作信号B1C和B2a信号。卫星还采用了更高性能的铷原子钟和氢原子钟，铷原子钟天稳定度为E-14量级，氢原子钟天稳定度为E-15量级。通过采用新的技术，空间信号精度将优于0.5米，定位精度将提升1-2倍，达到2.5米-5米的水平。

在行业应用方面，北斗系统持续提高融合应用与产业化发展水平，不断深化卫星导航高精度服务与云计算、物联网和大数据的技术融合，卫星导航与高端制造业、先进软件业、综合数据业的产业融合。

Android是一种基于Linux的自由及开放源代码的操作系统，主要使用于移动设备，如智能手机和平板电脑，2013年的第四季度，Android平台手机的全球市场份额已经达到78.1％。如今，在中国这款系统的设备得到了极为普遍的推广使用。

现有Android终端大多数支持GPS提供的定位导航服务，但均精度较低。近年来少数新研发的Android终端采用了北斗系统提供的定位导航服务，但数量很少。大多数现有Android终端基本不具备北斗系统提供的RDSS短报文通信及有源定位功能、RNSS的实时导航、精确定位、精确授时、位置报告等功能。

技术实现要素：

本实用新型的目的是：为了解决现有技术中存在的以上问题，本实用新型提出了一种基于Android系统的便携式内置北斗通信及导航装置，既具有通用平板诸如上网、看视频、听歌，拍照、及时通信等功能，又具有RDSS短报文通信及有源定位功能和RNSS的全天候实时导航、精确定位、位置报告功能。

本实用新型的技术方案是：一种基于Android系统的便携式内置北斗通信及导航装置，包括中央处理器及分别与所述中央处理器连接的传感器模块、通信模块、北斗通信及导航定位模块、存储模块、显示模块、音视频模块、输入模块和通用接口模块；所述中央处理器用于运行Android操作系统，并分别与所述传感器模块、通信模块、北斗通信及导航定位模块、存储模块、显示模块、音视频模块、输入模块和通用接口模块进行数据通信；所述传感器模块用于采集加速度、光线、地磁、压力信息；所述通信模块用于与互联网进行通信，在近距离与其它设备进行文件传输、及接收无线广播信号；所述北斗通信及导航定位模块用于进行短报文通信及有源定位，并获取精确定位、实时导航和位置报告数据；所述存储模块用于进行数据存储；所述显示模块用于显示交互画面和数据；所述音视频模块用于进行音视频的播放、语音输入、拍照、摄像处理；所述输入模块用于触摸屏、按键信息的输入；所述通用接口模块用于进行支持USB-PD协议的高压快充和数据对传、标准语音输入输出及存储扩展。

进一步地，所述传感器模块包括加速度传感器、光线感应传感器、地磁传感器和压力传感器。

进一步地，所述通信模块包括全网通模块、wifi模块、蓝牙模块和FM模块。

进一步地，所述显示模块包括触摸屏和显示屏。

进一步地，所述通用接口模块包括TYPE C接口、耳麦接口、MicroSD卡扩展接口。

进一步地，所述北斗通信及导航定位模块包括北斗RNSS射频处理电路、北斗RDSS射频处理电路、射频处理器、基带处理器、SIM卡、北斗PRM卡和北斗一线通天线；所述北斗RNSS射频处理电路和北斗RDSS射频处理电路均与北斗一线通天线连接，并通过射频处理器与基带处理器连接；所述基带处理器通过串口与中央处理器连接，还分别与SIM卡和北斗PRM卡连接。

进一步地，所述音视频模块包括音视频编解码模块、喇叭、耳麦、摄像头。

进一步地，还包括电源管理模块，所述电源管理模块分别与各个模块连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用北斗RDSS和RNSS双模模块设计，在具有通用平板诸如上网、看视频、听歌，拍照、及时通信等功能的同时，应用北斗卫星导航系统，兼具有RDSS短报文通信及有源定位功能和RNSS的全天候实时导航、精确定位、位置报告功能，能够提供提供更优异的通信及导航服务。

附图说明

图1为本实用新型的基于Android系统的便携式内置北斗通信及导航装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中北斗通信及导航定位模块的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中北斗定位系统软件结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，为本实用新型的基于Android系统的便携式内置北斗通信及导航装置的结构示意图。一种基于Android系统的便携式内置北斗通信及导航装置，包括中央处理器及分别与所述中央处理器连接的传感器模块、通信模块、北斗通信及导航定位模块、存储模块、显示模块、音视频模块、输入模块和通用接口模块；所述中央处理器用于运行Android操作系统，并分别与所述传感器模块、通信模块、北斗通信及导航定位模块、存储模块、显示模块、音视频模块、输入模块和通用接口模块进行数据通信；所述传感器模块用于采集加速度、光线、地磁、压力信息；所述通信模块用于与互联网进行通信，在近距离与其它设备进行文件传输、及接收无线广播信号；所述北斗通信及导航定位模块用于进行短报文通信及有源定位，并获取精确定位、实时导航和位置报告数据；所述存储模块用于进行数据存储；所述显示模块用于显示交互画面和数据；所述音视频模块用于进行音视频的播放、语音输入、拍照、摄像处理；所述输入模块用于触摸屏、按键信息的输入；所述通用接口模块用于进行支持USB-PD协议的高压快充和数据对传、标准语音输入输出及存储扩展。

在本实用新型的一个可选实施例中，上述中央处理器具体采用CPU，用于运行Android操作系统，并分别与所述传感器模块、通信模块、北斗通信及导航定位模块、存储模块、显示模块、音视频模块、输入模块和通用接口模块进行数据通信。

在本实用新型的一个可选实施例中，上述传感器模块用于采集加速度、光线、地磁、压力信息，该功能的实现具体可以采用加速度传感器、光线感应传感器、地磁传感器和压力传感器，从而实现装置的屏幕翻转、亮度自动调节、手势感应、指南针和气压等功能。

在本实用新型的一个可选实施例中，上述通信模块用于与互联网进行通信，在近距离与其它设备进行文件传输、及接收无线广播信号，该功能的实现具体可以采用全网通模块、wifi模块、蓝牙模块和FM模块。

在本实用新型的一个可选实施例中，上述北斗通信及导航定位模块用于进行短报文通信及有源定位，并获取精确定位、实时导航和位置报告数据，该功能的实现具体可以采用北斗RDSS(Radio Determination Satellite Service，卫星无线电测定服务)和RNSS(Radio Navigation Satellite System，卫星无线电导航系统)双模模块。

北斗通信及导航定位模块具备完整的RDSS短报文通信及有源定位功能、RNSS的实时导航、精确定位、精确授时、位置报告等功能，如图2所示为本实用新型实施例中北斗通信及导航定位模块的结构示意图。北斗通信及导航定位模块包括北斗RNSS射频处理电路、北斗RDSS射频处理电路、射频处理器、基带处理器、SIM卡、北斗PRM卡和北斗一线通天线；所述北斗RNSS射频处理电路和北斗RDSS射频处理电路均与北斗一线通天线连接，根据实际应用场景，选配不同增益的天线，并通过射频处理器与基带处理器连接；所述基带处理器通过串口与中央处理器连接，还分别与SIM卡和北斗PRM卡连接。

在本实用新型的一个可选实施例中，上述存储模块用于进行数据存储，该功能的实现具体可以采用通用的存储芯片或装置。

在本实用新型的一个可选实施例中，上述显示模块用于显示交互画面和数据，该功能的实现具体可以采用触摸屏和显示屏。

在本实用新型的一个可选实施例中，上述音视频模块用于进行音视频的播放、语音输入、拍照、摄像处理，该功能的实现具体可以采用音视频编解码模块、通用的扬声器、麦克风及摄像头等音视频模具。

在本实用新型的一个可选实施例中，上述输入模块用于触摸屏、按键信息的输入，该功能的实现具体可以采用通用的键盘及触摸屏模拟输入方式。

在本实用新型的一个可选实施例中，上述通用接口模块用于进行支持USB-PD协议的高压快充和数据对传、标准语音输入输出及存储扩展，该功能的实现具体可以采用TYPE C接口、耳麦接口、MicroSD卡扩展接口等。

在本实用新型的一个可选实施例中，上述电源管理模块用于整个系统的电源供电、功耗管理和电池充放电管理，该功能的实现具体可以采用电源管理模块、电池充放电管理模块、高压快充协议模块等模块。

如图3所示为本实用新型实施例中北斗定位系统软件结构示意图。本实用新型基于Android操作系统，自下而上依次包括Linux内核层、本地框架层、Java框架层和Java应用层，实现北斗通信及导航定位模块的数据收发。

北斗驱动层主要是串口驱动收发数据及电源控制，当应用程序打开北斗应用时，北斗模块会接收北斗数据通过串口接收；北斗定位适配层解析北斗协议BD2.1，并向上层提供接口，北斗定位应用程序通过jni调用封装的接口，获取北斗导航所需的数据，经度，纬度，时间，高程；北斗短报文通信需要北斗卡号，是把通信数据通过jni发送到北斗串口，再由北斗模块发送；短报文的接收走的是串口异步接收，当有短报文到达后，会向应用程序发出接收通知，解析出所接收到的短报文。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。