北斗定时型指挥机的制作方法

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北斗定时型指挥机的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于卫星导航系统终端设备领域,涉及一种利用我国北斗卫星定位系统的 北斗定时型指挥机。
【背景技术】
[0002] 随着北斗卫星导航技术的发展,北斗终端设备也在往多功能,高精度,高集成等方 向发展。现已广泛应用于应急指挥调度、作战演习等领域。
[0003] 目前市场上的普通型指挥机主要可实现集团指挥、下属监控等功能,其定位精度 低、接收通道少。并且在平常的应急指挥调度、作战演习中还需要统一的时间。统一的时间 是诸军兵种联合作战和各种武器联合打击的基础,作战指挥、武器试验、信息融合、电子对 抗、数字通信、复合制导、精确打击均需要准确的时间。信息化装备必须有高精度的频率源 做支撑。计算机、通信、侦察、测控等装备都需要有准确的频率基准,而雷达组网、陆基导航、 目标侦察等对基站之间的时间同步更是提出了非常高的要求。可以说,没有高度的时间频 率统一,要打赢高技术条件下的信息化战争是难以想象的。所以,为了满足用户对指挥调度 和统一时间的要求,设计制作出具有授时功能的北斗定时型指挥机。

【发明内容】

[0004] 本发明的目的在于对现有技术存在的问题加以解决,提供一种融合了普通指挥机 的指挥管理和提供精确授时服务的北斗定时型指挥机。
[0005] 为实现上述发明目的而采用的技术解决方案是这样的:所提供的北斗定时型指挥 机由天线模块、射频模块、基带处理板、授时板、显控单元、电源模块组成天线模块的输出/ 输入端与主机射频模块相连,射频模块的输出/输入端与基带处理板的输入/输出端相连, 基带处理板的显示输出端与显控单元和授时板的输入端相连,电源模块的输出与基带处理 板和射频模块的输入相连;所述的授时板由FPGA主控模块和ARM处理器组成,基带处理板 的输出端与授时板的FPGA主控模块输入端相连,FPGA的输出端与ARM处理器的输入端相 连;所述的FPGA主控模块包括信号接收单元、本地时钟单元、频差计算单元和信号处理单 元,信号处理单元间隔产生一个本地时钟脉冲至本地时钟单元,同时控制信号接收单元接 收由基带处理板传送的卫星时刻信号,本地时钟信号和卫星时刻信号进入频差计算单元内 计算得到频差即本地时钟需要调整的数值,由信号处理单元完成本地时钟的调整,同时将 授时信号输出。该北斗定时型指挥机中电源模块用于给所有模块电路提供电源,基带处理 板和授时板是实现北斗定时型指挥机的核心模块。
[0006] 本发明技术方案的实现还在于:天线模块由天线多工器、功率放大器和发射滤波 器组成,天线多工器与射频模块相连;同时天线多工器的输出端与功率放大器的输入端相 连,功率放大器的输出端与发射滤波器的输入端相连,发射滤波器的输出端与射频模块的 输入端相连。
[0007] 本发明技术方案的实现还在于:北斗定时型指挥机中的基带处理板由A/D采样电 路、BM3005芯片、ARM处理器、串口电路、B1/LI模块组成,A/D采样电路的输出端与BM3005 芯片相连,BM3005芯片与ARM处理器相连,ARM处理器的输出端与串口相连,B1/LI模块与 ARM处理器相连。
[0008] 本发明技术方案的实现还在于:北斗定时型指挥机中的显控单元由显示与接收控 制电路和显示电路组成,基带处理板的串口输出端与显示与接收控制电路的输入端相连, 显示与接收控制电路的输出端与显示电路相连。
[0009] 本发明技术方案的实现还在于:北斗定时型指挥机中的电源模块由LTC4020芯 片、LTC3786芯片和LM2076芯片组成,外部输入19V到LTC4020芯片的输入端,LTC4020芯 片的输出端分别接入LTC3786芯片和LM2076芯片的输入端,LTC3786芯片输出28V给射频 模块,LM2076芯片输出12V给基带处理板。
[0010] 本发明具有以下的有益技术效果:
[0011] 一、本发明的北斗定时型指挥机具有定位精度高、接收通道多、可提供授时服务等 优点,可广泛应用于需要集团指挥、作战演习和需要统一的时间的领域,如大型军事演习、 灾害预警的指挥调度和时间统一,人民防空的各种车辆、人员的指挥调度和设备间的时间 统一,移动基站、电网的时间同步等领域。
[0012] 二、本发明的北斗定时型指挥机中使用了基于自适应Kalman滤波的时钟模型建 立技术,使得系统和量测的噪声方差阵能够适应噪声的变化而变化,同时基于NTP网络的 闭环授时及时钟校准技术,大大提高了北斗指挥机的授时精度和授时稳定度。
【附图说明】
[0013] 图1为该北斗定时型指挥机的原理结构示意图。
[0014] 图2为图1中天线模块部分结构示意图。
[0015] 图3为图1中基带处理板部分的结构示意图。
[0016] 图4为图1中授时板部分的结构示意图。
[0017] 图5为图1中显控模块部分的结构示意图。
[0018] 图6为图1中电源模块部分的结构示意图。
[0019] 图7为图4授时板的授时模块组成原理图。
[0020] 附图中各数字标号的名称分别为:1 一天线模块,2 -射频模块,3 -基带处理板, 4 一授时板,5 -显控模块,6 -电源模块,11 一天线多工器,12 -功率放大器,13 -发射滤 波器,31 - A/D采样电路,32 - BM3005芯片,33 - ARM处理器,34-串口电路,35 - B1/L1 模块,41 一 FPGA主控模块,42 - ARM处理器,51 -显示与接收控制电路,52 -显示电路, 61 - LTC4020 芯片,62 - LTC3786 芯片,63 - LM2076 芯片。
【具体实施方式】 [0021] 通道模块型号为STRTMX
[0022] 以下将结合附图和实施例对本
【发明内容】
做进一步说明,但本发明的实际制作结构 并不仅限于下述的实施例。
[0023] 参见图1,本发明所述的北斗定时型指挥机由天线模块1、型号为STRTMX的射频模 块2、基带处理板3、授时板4、显控单元5、电源模块6组成。天线模块1的输出/输入端与 主机射频模块2相连,射频模块2的输出/输入端与基带处理板3的输入/输出端相连,基 带处理板3的显示输出端与显控单元5和授时板4的输入端相连,电源模块6的输出与基 带处理板3和射频模块2的输入相连。
[0024] 图1中北斗定时型指挥机的工作流程分为信号接收和发射两部分。
[0025] 其中信号接收过程如下:天线模块接收北斗卫星发射的导航信号,由天线多工器 将北斗S频点和BI/L1频点合路后送往通道模块。通道模块将北斗S频点和BI/L1频点分 路后,北斗S频点经下变频处理成为中频信号,送往基带处理板,基带处理板中A/D芯片对 射频模块送来的中频信号进行量化,然后送往BM3005芯片,BM3005芯片负责解扩、解调、信 号的捕获跟踪、导航电文的处理(导航电文的解析、定位、定时处理等);B1/L1频点经分路 后直接送往基带处理板的北斗二代模块。最后将结果送往显控单元。
[0026] 信号发射过程如下:基带处理板中的BM3005芯片将需要发射的数据送往通道模 块,通道模块经过信号调制、合路,将信号送往天线模块的天线多工器,由天线多工器分路 后,将发射信号送往功率放大器,放大后送往发射滤波器,经滤波后将信号发射出去。
[0027] 图2中,天线模块1由型号为STM-ZJ-LMA-BD06的天线多工器11、型号为 STM-PA-BD1-11B的功率放大器12和发射滤波器13组成,天线多工器11与型号为STRTMX 的射频模块2相连;同时天线多工器11的输出端与功率放大器12的输入端相连,功率放大 器12的输出端与发射滤波器13的输入端相连,发射滤波器13的输出端与射频模块2的输 入端相连。
[0028] 图3中,基带处理板3由型号为AD9288BST-100的A/D采样电路31、BM3005芯片 32、型号为STR710FZ2T6的ARM处理器33、型号为ATGM332D的串口电路34、B1/LI模块35 组成,A/D采样电路31的输出端与BM3005芯片32相连,BM3005芯片32与ARM处理器33 相连,ARM处理器33的输出端与串口 34相连,B1/LI模块35与ARM处理器33相连。
[0029] 如图4,授时板4由型号为XC3S500E-4PQG208I的FPGA主控模块41和型号为 STR710FZ2T6的ARM处理器42组成,基带处理板3的输出端与授时板4的FPGA主控模块 41的输入端相连,FPGA主控模块41的输出端与ARM处理器42的输入端相连;
[0030] 图5中,显控单元5由显示与接收控制电路51和显示电路52组成,基带处理板3 的串口 34输出端与显示与接收控制电路51的输入端相连,显示与接收控制电路51的输出
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