一种雷达通用北斗定位定向授时设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型是一种雷达通用北斗定位定向授时设备，具体涉及一种一种雷达通用北斗定位定向授时设备。
【背景技术】
[0002]北斗卫星导航系统(BeiDou Navigat1n Satellite System)是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。系统建设目标是:建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠的覆盖全球的北斗卫星导航系统。具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的卫星导航与定位系统。
[0003]2000年，首先建成北斗导航试验系统，使我国成为继美、俄之后的世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。2020年左右，将建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。目前，北斗卫星导航系统应经覆盖亚太区域，并持续向用户提供高质量的定位、导航和授时服务。定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度20纳秒。
[0004]目前，雷达及通信天线的定位定向有几种方式，各有优缺点:
[0005]磁罗盘:优点是价位低；缺点是易受磁场环境影响，对安装环境有要求，磁罗盘本身不能定位；
[0006]寻北仪:寻北仪是依靠陀螺的惯性寻北装置，优点是精度高；缺点是对冲击振动的环境适应性差，价位高；
[0007]北斗双天线定位定向设备:是依靠北斗卫星导航系统的双天线定位定向装置，优点是精度高、性价比高；缺点是非自主式，需要被动接收卫星导航系统信号。但是，军工领域已经不再装备依赖GPS卫星导航系统的定位定向设备。
[0008]通常雷达授时需求包含两种信号:标准频率信号和标准时码信号，频率信号用于倍频至雷达的发射频率，时码信号用于雷达数据处理的时间同步。此类为雷达授时时钟产品需要内置铷钟或晶振模块提供频率，也同时要接收卫星导航信号提供时间。
[0009]因此，我公司研制了一种雷达通用北斗定位定向授时设备，利用单北斗系统实现给雷达设备的定位定向和授时功能，该设备集成多种功能，输出多路授时信号，具有高精度、小型化、通用化等优点，符合国防建设的需求，在军工领域有很大的应用市场。
【实用新型内容】
[0010]本实用新型的目的是，利用现有的北斗卫星定位定向技术和卫星同步授时技术，提供了一种集北斗定位定向与授时功能于一身的设备。
[0011]本实用新型的技术方案是:
[0012]—种雷达通用北斗定位定向授时设备主要由定位定向模块和时频模块组成，利用北斗卫星导航系统为雷达系统定位定向授时。设备组成包含北斗测量型天线2支、设备主机1台和配套连接线缆(电源电缆、数据电缆、天线馈线)1套组成。
[0013]设备主机组成包含两块北斗二代导航接收机、中心控制核心电路、时码单元微处理器、铷原子钟、数字锁相环、时码产生电路、连接器和壳体。
[0014]中心控制核心电路与时频功能模块和定位定向功能模块连接。中心控制核心电路用于通信控制，核心处理器用于解码卫星数据，输出标准格式的通信信息，给系统提供状态信号，通过网口接收外部控制指令，根据指令产生控制信号。
[0015]时频功能模块具体包含时码单元微处理器、铷原子钟、数字锁相环、时码产生电路；时频功能模块为用户设备提供lOMhz、NTP、1PPS、IRIG-B等一级时钟同步信号，配有高稳铷钟，具有自由运行、快捕、锁定、保持的功能，当设备失去所有外接定时参考源时，具有一定的基准时钟保持能力；
[0016]定位定向功能模块包含两块北斗二代导航接收机模块和功能底板。两块北斗模块可接收北斗卫星信号，其中接收单元A利用接收到的差分数据进行RTK定位，接收单元A同时把原始数据发给接收单元B，接收单元B根据两个板卡的原始数据解算出两个天线位置的方位角和俯仰角或者横滚角。
[0017]北斗二代导航接收机在提供高精度定位定向信息的同时，为时频模块提供时标信息和lpps信号至时频模块，时频功能模块主要有频标和时码产生两个功能。时频功能模块的数字锁相环接收北斗定位定向模块输出的lpps，驯服本地高稳铷钟，通过驯服环路使得本地lpps信号与外参考lpps信号同步，频标单元在卫星信号无效时利用铷钟守时。时码产生电路使用本地lpps基准信号和铷钟10MHz信号，产生IRIG-B授时码和NTP。
[0018]时频模块本地时钟驯服功能，接收卫星定位定向系统提供的定时输入信号，驯服本地铷钟，提高10MHz频率准确度，为外部设备提供高精度时频信号。
[0019]上述北斗定位定向授时设备，定位定向模块提供的高精度时间、经度、玮度、航向角、俯仰角和速度等信息，发送至中心控制核心电路(处理器为DSP)，DSP将多个数据包解码重新编制为雷达专用数据格式，通过网络接口输出。具备RJ45网口实时输出载体的时间、经度、玮度、航向和速度等信息。
[0020]对于全频点大功率雷达，在雷达启动发射机时发出的大功率射频信号会通过接收天线反馈，从而毁坏北斗导航接收机，因此雷达工作时会发送指令至设备的处理器，处理器将指令数据包解码，产生相应控制信号，控制北斗导航接收机的自动开关机。同时通过RJ45网口接收外部控制指令，解析指令，并根据发出相应的控制信号(雷达开机时发送关闭指令则关闭北斗接收机，当接收到恢复指令时才令北斗接收机重新开启)；
[0021]北斗定位定向授时设备采用通用化的1U标准机箱，上架式安装方式。
[0022]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0023]1.定位定向精度高。该雷达通用北斗定位定向授时设备上使用用北斗二代接收板，采用载波相位差分定位技术，对载波(B1、B2)相位进行量测，获得载波相位观测值。利用这些观测值的不同组合(求差)进行相对定位，可以有效地消除或减弱相关误差的影响，消除星历、对流层、电离层等误差，且无时间累积误差，具有较高的定位定向精度。
[0024]2.时间频率信号精度高。该雷达通用北斗定位定向授时设备将高稳定性铷钟与北斗高精度授时、测频及时间同步技术有机的结合在一起，使铷钟输出频率驯服同步于北斗卫星铯原子钟信号上，提高了频率信号的长期稳定性和准确度。
[0025]3.使用该雷达通用北斗定位定向授时设备能同时为雷达工作提供定位定向信息和时间频率标准，可以达到以往需要多台设备的组合功能，节省了资源的使用，时间频率同步性能更好，小型化，极大的简化了用户设备的组成，易于使用，性价比高。
[0026]4.采用DSP芯片为中心控制器，数据实时性好，系统控制的速度更快而准确。
[0027]5.根据雷达发射机的网口指令信息自动切换工作状态，控制北斗导航接收机的工作以免受到毁坏，无需人工操作提高了系统的可靠性。
【附图说明】
[0028]图la)为本实用新型一种雷达通用北斗定位定向授时设备的结构正面板设计图；
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