本发明涉及卫星导航技术，特别是一种便携式高精度全球卫星导航系统接收机，也称为一种便携式高精度gnss接收机，所述高精度是指通过采用rtk实时动态定位技术的双频rtk板卡使卫星定位精度得到提高。
背景技术：
在全球卫星导航系统(gnss)高精度差分定位的应用领域，北斗卫星导航定位结合地面差分增强技术，实现高精度定位，终端产品定位误差在厘米级。本发明人发现，在现有技术中，高精度gnss接收机需要与另外一个具备通信功能的手簿(例如智能手机或平板电脑等)组合，由手簿接收差分数据发送给gnss接收机进行高精度解算，使得外场作业人员需要携带多个设备，作业负担重，而且系统成本高。本发明人认为，如果在高精度gnss接收机内集成全网通通信模块则可以直接从差分增强基站获取差分数据而无需再依赖手簿工具，还可以在提高集成度的同时利用惯性测量单元使卫星定位单元或者说双频rtk板卡能够在低功耗待机模式和正常功耗运行模式之间进行切换，从而降低整机功耗，延长整机续航时间。有鉴于此，本发明人完成了本发明。
技术实现要素：
本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种便携式高精度全球卫星导航系统接收机，也称为一种便携式高精度gnss接收机，所述高精度是指通过采用rtk实时动态定位技术的双频rtk板卡使卫星定位精度得到提高。本发明通过接收机内集成全网通通信模块直接从差分增强基站获取差分数据而无需再依赖手簿工具，减轻外场作业人员作业负担，还在提高集成度的同时利用惯性测量单元使卫星定位单元或者说双频rtk板卡能够在低功耗待机模式和正常功耗运行模式之间进行切换，从而降低整机功耗，延长整机续航时间。
本发明的技术方案如下：
一种便携式高精度全球卫星导航系统接收机，其特征在于，包括主控单元，所述主控单元分别连接惯性测量单元、卫星定位单元和全网通通信模块，所述卫星定位单元为双频rtk板卡即双频实时动态定位板卡，所述全网通通信模块既用于连接差分增强基站以获取差分数据，也用于连接用户业务平台以上传定位结果数据。
所述惯性测量单元用于测量接收机的加速度和角速度以使所述主控单元确定接收机的运动状态，所述接收机的运动状态包括静止状态、匀速运动状态和变速运动状态，对于所述静止状态，所述主控单元复制该静止状态前的卫星定位结果通过所述全网通通信模块输出定位结果数据；对于所述匀速运动状态，所述主控单元根据该匀速运动的方向和速率模拟出定位结果并通过所述全网通通信模块输出定位结果数据；对于所述变速运动状态，所述主控单元根据所述卫星定位单元的实时搜星定位结果并通过所述全网通通信模块输出卫星实时定位数据；当所述接收机处于静止状态或匀速运动状态时，所述卫星定位单元保持或变更为待机模式；当所述接收机处于变速运动状态时，所述卫星定位单元保持或变更为实时搜星定位的正常工作模式。
所述主控单元分别连接磁力计和气压计，所述磁力计用于测量接收机运动方向，所述气压计用于测量接收机海拔高度。
所述主控单元分别连接wifi通信模块和蓝牙通信模块，所述蓝牙通信模块用于连接智能手机，所述wifi通信模块用于连接路由器。
所述卫星定位单元连接卫星接收天线，所述主控单元连接电源系统，所述电源系统包括可充电电池和usb充电口。
所述主控单元连接第一内置串口，所述双频rtk板卡连接第二内置串口，所述第一内置串口和所述第二内置串口均集成到位于接收机壳体上的航空插座中。
所述航空插座与线缆连接，所述线缆具有线缆7pin航空插头、线缆第一外接接口和线缆第二外接接口，所述线缆7pin航空插头匹配所述航空插座，所述线缆第一外接接口匹配所述第一内置串口，所述线缆第二外接接口匹配所述第二内置串口。
所述主控单元连接状态指示灯，所述状态指示灯包括定位状态指示灯、蓝牙状态指示灯、电量状态指示灯、通信状态指示灯和wifi状态指示灯。
所述全网通通信模块支持移动、电信和/或联通所有通信制式。
所述惯性测量单元包括加速度计和陀螺仪，所述加速度计获取加速度信号，所述陀螺仪获取角速度信号；所述蓝牙通信模块为双模蓝牙模块，可以兼容bt2.3及ble4.0协议；所述卫星接收天线为陶瓷天线，能接收bdsb1/b2和gpsl1/l2卫星导航信号。
本发明的技术效果如下：本发明一种便携式高精度全球卫星导航系统接收机，属于通信、定位一体化的高精度gnss接收机，通过高精度定位模块和全网通通信模块的组合得以实现。双频rtk板卡即双频实时动态定位板卡属于高精度定位模块。高精度定位模块具有导航定位解算能力并能通过卫星接收天线接收卫星导航信号，全网通通信模块能够从差分服务器获取差分改正数据，主控单元进行差分解算，解算出定位结果并通过全网通通信模块上传到用户业务平台。利用惯性测量单元使卫星定位单元或者说双频rtk板卡能够在低功耗待机模式和正常功耗运行模式之间进行切换，从而降低整机功耗，延长整机续航时间。
随着卫星定位技术的快速发展，人们对快速高精度位置信息的需求也日益强烈。而目前使用最为广泛的高精度定位技术就是rtk(实时动态定位:real-timekinematic)，rtk技术的关键在于使用了bds/gps的载波相位观测量，并利用了参考站和移动站之间观测误差的空间相关性，通过差分的方式除去移动站观测数据中的大部分误差，从而实现高精度分米甚至厘米级的定位。双频rtk板卡采用bds/gps双系统卫星导航解算模块，能接收bds/gps双系统卫星导航数据，支持rtd伪距差分、rtk载波相位差分、sbas星基差分的定位模式。
附图说明
图1是实施本发明一种便携式高精度全球卫星导航系统接收机的结构示意图。
附图标记列示如下：1-磁力计；2-气压计；3-惯性测量单元；4-卫星定位单元或双频rtk板卡即双频实时动态定位板卡(rtk，real-timekinematic，实时动态定位；rtk实时动态定位技术是一种高精度定位技术)；5-卫星接收天线；6-用户业务平台；7-差分增强基站；8-智能手机或手簿(智能手机带有手机卫星定位app，例如北斗助手等)；9-蓝牙通信模块；10-可充电电池；11-usb充电口；12-第一内置串口或7pin航空插头串口a；13-状态指示灯；14-主控单元；15-第二内置串口或7pin航空插头串口b；16-wifi通信模块；17-全网通通信模块；18-航空插座或gnss接收机底座7pin航空插座(其中数字1～7即为7个针脚；gnss即全球卫星导航系统)；19-线缆7pin航空插头；20-线缆第一外接接口或外接接口a；21-线缆第二外接接口或外接接口b。
具体实施方式
下面结合附图(图1)对本发明进行说明。
图1是实施本发明一种便携式高精度全球卫星导航系统接收机的结构示意图。如图1所示，一种便携式高精度全球卫星导航系统接收机，包括主控单元14，所述主控单元14分别连接惯性测量单元3、卫星定位单元4和全网通通信模块17，所述卫星定位单元4为双频rtk板卡即双频实时动态定位板卡，所述全网通通信模块17既用于连接差分增强基站7以获取差分数据，也用于连接用户业务平台6以上传定位结果数据。所述惯性测量单元3用于测量接收机的加速度和角速度以使所述主控单元14确定接收机的运动状态，所述接收机的运动状态包括静止状态、匀速运动状态和变速运动状态，对于所述静止状态，所述主控单元14复制该静止状态前的卫星定位结果通过所述全网通通信模块17输出定位结果数据；对于所述匀速运动状态，所述主控单元14根据该匀速运动的方向和速率模拟出定位结果并通过所述全网通通信模块17输出定位结果数据；对于所述变速运动状态，所述主控单元14根据所述卫星定位单元的实时搜星定位结果并通过所述全网通通信模块17输出卫星实时定位数据；当所述接收机处于静止状态或匀速运动状态时，所述卫星定位单元4保持或变更为待机模式；当所述接收机处于变速运动状态时，所述卫星定位单元4保持或变更为实时搜星定位的正常工作模式。
所述主控单元14分别连接磁力计1和气压计2，所述磁力计1用于测量接收机运动方向，所述气压计用于测量接收机海拔高度。所述主控单元14分别连接wifi通信模块16和蓝牙通信模块9，所述蓝牙通信模块9用于连接智能手机8，所述wifi通信模块16用于连接路由器。所述卫星定位单元4连接卫星接收天线5，所述主控单元14连接电源系统，所述电源系统包括可充电电池10和usb充电口11。所述主控单元14连接第一内置串口12，所述双频rtk板卡连接第二内置串口15，所述第一内置串口12和所述第二内置串口15均集成到位于接收机壳体上的航空插座18中。所述航空插座18与线缆连接，所述线缆具有线缆7pin航空插头19、线缆第一外接接口20和线缆第二外接接口21，所述线缆7pin航空插头19匹配所述航空插座18，所述线缆第一外接接口20匹配所述第一内置串口12，所述线缆第二外接接口21匹配所述第二内置串口15。所述主控单元14连接状态指示灯13，所述状态指示灯13包括定位状态指示灯、蓝牙状态指示灯、电量状态指示灯、通信状态指示灯和wifi状态指示灯。所述全网通通信模块17支持移动、电信和/或联通所有通信制式。所述惯性测量单元3包括加速度计和陀螺仪，所述加速度计获取加速度信号，所述陀螺仪获取角速度信号；所述蓝牙通信模块9为双模蓝牙模块，可以兼容bt2.3及ble4.0协议；所述卫星接收天线5为陶瓷天线，能接收bdsb1/b2和gpsl1/l2卫星导航信号。
产品结构主要包括上盖、下盖、防水圈、天线板、主板、电池等部分。本设备对外提供两组串口：串口a和串口b。两组串口在物理上集成在一个7pin的航空插座中。串口a与设备的主控单元连接，可以连接外部设备，比如外置电台或电脑。串口b与高精度定位模块连接，可实现对高精度定位模块的固件升级，或连接外置电台获取差分数据。状态指示灯分别显示定位、通信、电量、wifi、蓝牙等不同工作状态。磁力计根据所测量特定方向的磁场强度大小，解算出当前设备的运动方向。气压计测量大气压强解算出设备高度。双模蓝牙模块，可以兼容bt2.3及ble4.0协议。全网通通信模块支持移动、电信、联通的2g/3g/4g通信制式。主控单元支持android智能操作系统的集成芯片，实现本设备智能化的核心器件。
高性能陶瓷天线，能接收bdsb1/b2和gpsl1/l2卫星导航信号。双频rtk板卡采用bds/gps双系统卫星导航解算模块，能接收bds/gps双系统卫星导航数据，支持rtd伪距差分、rtk载波相位差分、sbas星基差分的定位模式。惯性测量单元(imu)是测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度的装置。一般的，一个imu包含了三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺，加速度计检测物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信号，而陀螺检测载体相对于导航坐标系的角速度信号，测量物体在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出物体的姿态。
在此指明，以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造，但并非限制本发明创造的保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或删繁从简而进行的实施，均落入本发明创造的保护范围。