模块，通过调制、解调得到卫星观测信息和导航电文，将卫星信息传送给ARM9主控模块进行统一管理；
[0035]显示模块用于显示卫星定位模块实时的卫星观测信息，包括卫星数目、卫星状态信息及定位信息等；并提供获取IGS网站的精密改正数据的外部接口，包括ntrip caster主机地址、端口、挂载点、用户名和密码；显示模块采用4.3寸电阻式触摸屏；
[0036]存储模块用于存储设备运行所需的u-boot、内核和文件系统，以及进行误差模型改正时所需的文件信息，包括如天线文件，海洋潮文件等；
[0037]3G通信模块用于实时获取IGS网站的精密轨道和精密钟差改正数据，并与卫星定位模块的卫星观测信息和导航电文融合，通过误差改正模型得到高精度轨道和钟差值；
[0038]以太网通信模块用于和本地pc机进行文件传送，通过tftp或nfs方式获取系统执行文件和数据，方便信息的共享；
[0039]SDRAM模块用于设备系统和设备系统中的应用软件的运行，及中间变量的存储，为尚精度定位解算提供良好的硬件基础；
[0040]还包括直流电源模块，为整个设备系统提供直流电压，保障系统正常稳定的运行，保障系统正常稳定的运行。
[0041]ARM主控模块采用以三星的ARM9为内核的S3C2440芯片为核心处理器，主频为400MHz，功能强大，功耗极低；外加电源电路、启动复位电路、时钟电路及控制引脚信号，共同构成以S3C2440芯片为控制器的最小系统。ARM9核心处理器的主频可达400MHz，采用5级流水线处理方法，具有良好的并行处理能力，确保精密单点定位的时效性；且S3C2440AL采用两级供电模式，内核采用1.2V直流电源供电，保证500MHz主频的同时，降低了功耗；一般外设采用稳压芯片1117C-3.3转化的3.3v电压供电，保持外设的通用性。本模块采用Linux作为操作系统，采用嵌入式多任务的软件开发方式，克服了传统的单任务前后台设计的弊端。
[0042]卫星定位模块采用Trimble的BD970板卡，该板卡可提供BDS/GPS/GLONASS三系统七频点观测信息和导航电文，具有高可靠的载波跟踪技术，大大提高了载波精度，为用户提供高质量的原始观测信息数据，而且重量轻，功耗低，是一款非常优越的卫星定位模块，为用户提供高质量的原始观测信息数据。卫星定位模块通过RS232串口将数据传送给ARM9主控模块，通过解码和精密改正数据融合，得到高精度的卫星轨道和钟差。
[0043]3G通信模块采用中兴的MC2716模块，该模块采用mini_PCIE接口，支持CMDA2000/lx网络，数据传输速率最大可达3.lMbit/sJC2716通过转接电路，将mini_PCIE接口转换成USB接口，这样就可通过USB连线与ARM9主控板直接连接，方便开发和调试。用户可通过3G网络获取IGS站的精密改正数据，对广播星历进行实时修正。
[0044]以太网通信模块包括DM9000EP网卡芯片，DM9000EP网卡芯片与HX1102NL芯片连接，进行网络变压，HX1102NL芯片与RJ45接头连接；DM9000EP网卡芯片通过以太网接口与ARM9主控模块连接。DM9000EP网卡芯片主要用于和本地PC机的通信，通过nfs或tftp方式可快速获取系统文件、应用程序文件，方便系统的快速集成。DM9000EP网卡芯片和HX1102NL芯片连接进行网络变压，这里还可和SLVU2.8-4连接用户网络防浪涌保护。DM9000EP网卡芯片与HX1102NL芯片和RJ45接头构成整个以太网通信模块。
[0045]SDRAM模块采用两个32M*16bit的HY57V561620芯片采用并接方式连接组成，通过SDRAM控制接口与ARM 9主控模块连接，为系统的运行提供内存空间；
[0046]存储模块采用K9K8G08芯片，通过NAND FLASH控制接口与ARM主控模块连接。NANDFLASH属于非易失性存储器，可长时间稳定的存储相关数据，保证系统正确而可靠地运行。
[0047]直流电源模块采用TI的TPS5430芯片，利用相应的电阻、电容、电感等器件加上外围必要电路构成电压转化电路，将12V/1A的输入电源经过DC-DC转化电路，转化成3.3V/1A和5V/1A两种直流电源提供给设备系统中的其他各模块，其中，3.3V/1A电源为卫星定位模块、显示模块、3G通信模块及以太网通信模块提供电源，5V/1A电源为ARM9主控模块提供电源。
[0048]一种基于ARM的嵌入式GNSS精密单点定位设备的运行方法，包括以下步骤:
[0049]I)实时获取IGS网站的精密改正数据；精密改正数据通过NRTIP协议获得，根据NTRIP CASTSER地址、端口、挂载点、用户名和密码从IGS网站实时获取；
[0050]2)将精密改正数据进行实时解析，得到精密轨道改正和精密钟差改正，并与卫星定位模块的卫星观测信息进行融合，通过改正模型得到精密轨道和精密钟差；
[0051]3)利用无电离层组合方式消除电离层误差影响，并利用误差模型消除误差包括对流层、地球自转、相对论效应、天线及海洋潮等；最后通过参数估计的方法得到单历元解算结果，实现精度定位。
[0052]其中，参数估计的方法采用卡尔曼滤波方式，GPS数据处理一般有两种方式:最小二乘法和卡尔曼滤波法，最小二乘一般只适合数据的事后处理，而卡尔曼滤波法更适合动态定位的实时解算。
[0053]实施例
[0054]如图2所示，本发明的基于ARM的嵌入式GNSS精密单点定位设备的软件主要由系统软件和应用软件构成。通过在上述硬件平台上移植u-boot、kernel和文件系统，构成嵌入式Iinux操作系统，系统软件在静态时存储在NAND FLASH存储器上，运行时是在SDRAM模块上。嵌入式Iinux操作系统通过系统调用接口(system call interface，SCI)应用软件主要由触屏管理，NTRIP传输协议，数据解码和精密单点定位算法构成。
[0055]本发明通过触摸屏显示当前定位模块搜索的卫星数，定位状态及获取NTRIP传输所需IP、端口、挂载点、用户名和密码等信息；获取该信息后，通过NTRIP协议实时接收IGS网站的精密改正数据，再传送给ARM主控模块进行解码，对卫星定位模块的广播星历进行修正，最后利用精密单点定位算法得到分米级定位结果。
[0056]如图3所示，本设备的数据显示与控制部分由LCD触摸屏完成，当给触摸屏控制信号时，液晶屏驱动Frame Buffer驱动，帧缓冲驱动程序完成缓冲区的创建和设置存储器直接访问(Direct Memory Access，简称DMA)通道，MMAP系统将帧缓存映射应用层指令，QScreen类控制信号处理完成，进行数据处理；处理后数据的显示过程与此相反，FrameBuffer调用驱动程序的读写函数，DMA将缓冲区的内容不断发送到IXD上，显示过程基于DMA对于LCD的不断刷新。
[0057]如图4所示，本发明的精密改正数据通过NTRIP协议向IGS站实时获取。NTRIP协议是基于HTTP协议改变而来，经过RTCM委员会认证，作为一种GNSS卫星差分数据传输的专用协议。NTRIP协议主要有三部分构成:Ntrip client、Ntrip server和Ntrip caster。Ntrip client 和 Ntrip server 为 HTTP 的客户端，Ntrip caster 为 HTTP 的服务端。Ntripcaster负责接收Ntrip server和Ntrip client的请求并处理响应。
[0058]本发明采用NTRIP client模式获取精密改正数据，通过触摸屏获取请求参数，包括Ip、挂载点、端口、用户名和密码。Ntrip client获取这些参数列表后进行判断，判断参数正确与否，如果请求的服务器不存在或各项参数出错，则退出程序；否则设置ntrip连接的输入模式及参数如Caster Ip、端口、挂载