北斗卫星通信定位装置低功耗控制方法与流程

本发明涉及一种低功耗控制方法，具体涉及一种北斗卫星通信定位装置的低功耗控制方法，属于北斗卫星导航通信系统技术领域。

技术背景

在北斗导航系统提供的民用icd文件中，公开服务信号是b1频点信号。目前在中国大陆上空服务区有14颗北斗卫星工作，免费提供定位、测速、授时服务，授时精度为纳秒级，定位精度为10米。北斗卫星系统还具备短报文通信功能在防灾救灾、水文、气象、海洋、林业等领域的应用已经非常广泛。

但鉴于目前手持北斗通信定位终端的功耗较大，待机时间不长的问题，全负荷工作时间约为8小时左右，这制约北斗卫星通信定位装置的广泛推广。因此，如何节约功耗，提高北斗卫星通信定位装置待机和工作时间，已成为急需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种北斗卫星通信定位装置低功耗控制方法，通过低功耗的设计有效延长北斗卫星通信定位装置的待机及工作时间。

所述北斗卫星通信定位装置包括：北斗rdss天线、北斗rdss通信模块、北斗rnss天线、北斗rnss定位授时模块、控制模块、显示模块、输入模块和通过电源管理总模块为上述所有模块供电的电源；其中北斗rdss通信模块、北斗rnss定位授时模块、显示模块、输入模块以及电源管理模块均分别与控制模块相连；北斗rdss天线与北斗rdss通信模块相连；北斗rnss天线与北斗rnss定位授时模块相连。

所述北斗卫星通信定位装置具有两种工作模式，分别为通信模式和足迹模式；

处于通信模式时，所述北斗rnss定位授时模块处于休眠状态，由北斗rdss通信模块按照设定的通信频度完成通信功能；

处于足迹模式时，所述显示模块处于关闭状态；所述控制模块将北斗rdss通信模块的工作模式设定为断续工作模式；所述北斗卫星rnss定位授时模块进行北斗定位和授时，产生对应的时间标签，其定位信息和时间标签按照事先设置的时间间隔采样后存储在控制模块中，当北斗rdss通信模块休眠时间结束后，启动北斗rdss通信模块将存储的定位信息和时间标签打包后发送给指控后台。

所述控制模块依据北斗卫星通信定位装置的运动状态设置所述北斗rdss通信模块的通信频度：当所述北斗卫星通信定位装置处于运动状态时，提高其通信频度；处于静止状态时，降低其通信频度。

所述北斗卫星rnss定位授时模块的启动模式为低功耗热启动模式。

有益效果

通过对北斗卫星通信定位装置工作模式的检测，在足迹模式时将北斗rdss通信模块的工作模式设定为断续工作模式，减少了北斗rdss通信模块发射rdss的功耗；且依据北斗卫星通信定位装置的运动状态调整北斗rdss通信模块的通信频度，能够有效延长北斗卫星通信定位装置的待机及工作时间。

附图说明

图1为低功耗北斗通信定位装置的结构示意图；

图2为低功耗北斗通信定位装置主程序结构示意图；

图3为低功耗模式程序结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细说明。

本实施例提供一种北斗卫星通信定位装置低功耗控制方法，通过低功耗的设计能够使其待机时间长达48小时左右。

如图1所示，该北斗卫星通信定位装置包括：北斗rdss天线、北斗rdss通信模块、北斗rnss天线、北斗rnss定位授时模块、控制模块、显示模块、输入模块和通过电源管理总模块为上述所有模块(即除了北斗rdss天线和北斗rnss天线以外的所有模块)供电的电源。其中北斗rdss通信模块、北斗rnss定位授时模块、显示模块(即显示屏)、输入模块(键盘)以及电源管理模块均分别与控制模块相连；北斗rdss天线与北斗rdss通信模块相连；北斗rnss天线与北斗rnss定位授时模块相连。

其中北斗rdss通信模块用于实现卫星导航信号的收发、调制、解调，包括：北斗rdss基带处理模块、收发通道模块、s波段低噪声放大器、l波段功率放大器和电源管理子模块。外部电源通过电源管理总模块与北斗rdss通信模块内部的电源管理子模块的电源输入端相连，通过电源管理子模块为北斗rdss基带处理模块、收发通道模块、s波段低噪声放大器和l波段功率放大器供电。由北斗rdss天线获得的北斗下行信号传输至北斗rdss通信模块后，首先经过s波段低噪声放大器后，再经过收发通道模块传输到北斗rdss基带处理模块，北斗rdss基带处理模块对接收到的信号处理后得到数据信息，即输出ttl232形式的信号。北斗rdss基带处理模块既能处理北斗下行信号，还能将经输入模块输入的信号调制后经收发通道模块发送给l波段功率放大器，经l波段功率放大器放大处理后得到北斗上行输出信号，经过北斗rdss天线发射到北斗卫星。北斗rdss通信模块采用现有技术中集成度高、功耗低的具备rdss射频收发芯片、功放芯片、基带电路。北斗rdss通信模块为小型化、低功耗模块。

北斗rnss定位授时模块内具有bd/gps定位装置，用于进行北斗定位和授时，从而产生对应的时间标签。控制模块为低功耗armsoc控制模块，显示模块显示北斗rdss通信模块输出的信息。输入模块用于通过控制模块向北斗rdss通信模块输入信息，并完成系统配置。

电源管理总模块由升压电路和稳压电路构成，本实施例中电源为干电池，电压为3.9v，总容量为4ah，最大放电电流为6a。由于该北斗通信定位装置中北斗rdss通信模块、北斗rnss定位授时模块、控制模块的工作电压不同，因此配置升压电路将电源电压升压至5v对北斗rdss模块进行供电，同时配置降压电路将电源电压降至3.3v电压为北斗rnss模块以及控制模块和显示模块进行供电。

该北斗卫星通信定位装置具有两种工作模式，分别为通信模式和足迹模式。

处于通信模式时，北斗rnss定位授时模块处于休眠状态，由北斗rdss通信模块按照设定的通信频度完成通信功能；控制模块依据北斗卫星通信定位装置的运动状态设置所述北斗rdss通信模块的通信频度：当所述北斗卫星通信定位装置处于运动状态时，提高其通信频度；处于静止状态时，降低其通信频度。

处于足迹模式时，控制模块通过控制电源管理总模块使显示模块处于关闭状态，从而节省电池电量；同时控制模块将北斗rdss通信模块的工作模式设定为断续工作模式，即北斗rdss通信模块大部分时间是处于关闭状态；北斗卫星rnss定位授时模块进行北斗定位和授时，产生对应的时间标签，其定位结果和时间标签按照事先设置的时间间隔采样候存储在控制模块相应的flash中，当北斗rdss通信模块休眠时间结束后，启动北斗rdss通信模块将存储的定位信息和相应的时间标签打包一并发回指控后台。北斗rnss定位授时模块的工作模式为热启动模式，减少北斗rnss定位授时模块的启动时间，延长北斗卫星通信定位装置待机及工作时间。

结合图2对该北斗卫星通信定位装置的工作原理作进一步说明。初始化后，控制模块依据北斗rnss定位授时模块发来的定位信号判断装置的工作模式，若处于足迹工作模式，则北斗rdss通信模块中止通信，工作在断续模式，以实现节约能耗；若处于通信模式，则北斗rdss通信模块按照设定的通信频度向指控后台上报卫星信号。

该北斗通信定位装置采用内部电池供电，依靠简单的升压电路和降压电路能够实现对整个定位终端的供电，且通过对其工作模式的检测，减少了处于足迹模式时北斗rdss通信模块发射rdss的功耗。

如图3所示，在开机未通信未定位的模式下：系统启动，所有模块完成初始化后，启动北斗卫星rnss定位授时模块进行搜星及定位；控制模块计时器清零，并开始计时；计时器未接收到清零信号时，保持计时状态；同步北斗时间到北斗卫星rnss定位授时模块；并通过显示模块显示输出北斗时间。控制模块判断定位卫星数目是否达到设定阈值m：若定位卫星数目已达到设定阈值m，则关闭北斗rnss定位授时模块的捕获、跟踪和位置解算功能；若定位卫星数目未达到设定值m，则控制模块判断计时是否达到设定时间，若已达到设定时间，则不论定位卫星数目是否达到设定值，均关闭北斗卫星rnss定位授时模块的捕获、跟踪和位置解算功能；若没有达到设定时间则继续重复判断直至到达设定时间。

在足迹模式下：控制模块在同步北斗时间到内部计数器后，判断当前北斗rnss定位授时模块是否为热启动工作模式：若不是，直至北斗rnss模块工作在热启动模式为止；若未收到位置查询信息，则设置北斗rdss通信模块处于休眠模式；若当前模式是主动模式或收到位置查询信息，则解析用户位置。

该控制方法一方面通过调整控制模块的控制程序，减少北斗rdss通信模块的工作时长和工作频度，另一方面检测北斗rnss定位授时模块的启动方式，控制北斗rnss定位授时模块工作在热启动模式，使北斗rnss定位授时模块从启动搜星，到搜索到卫星，直至获得授时信息和定位信息的开机时间间隔尽量的短。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。