式卫星终端的架设方式为竖直向上安装，在整机外部设置一个窗口除了考虑便携拆装外更需考虑窗口边缘的密封性。在上述前提下综合考虑，最终将观察仓设计在主机下底面的靠内侧区域，使得该区域不会积累雨雪，灰尘等。同时，观察仓的舱盖设计了密封垫33结合双螺钉锁紧的方式，确保仓盖安装后的防水性能。
[0031]观察仓露出区域主要设置了设备检测和调试常用的部分接口，开关和指示灯。集成一个控制信息处理模块供电通断的微型拨动开关36，支持设备断电安装北斗卡。方便用户拆装北斗卡，避免频繁开启设备的主体结构腔体造成可靠性降低。同时，在模块上增加信号指示灯35，能够在野外不具备检测设备的情况下快速检测系统的状态。LED指示灯设计为表贴封装，同北斗卡座安装在PCB板的同一侧，在取下主机腔体的观察仓盖板即可看到信号指示情况。
[0032]如图7和图8所示，整机的备用电源设计主要由电池模块同信息转接模块及整机结构模块共同实现。信息转接模块与结构模块联接，电池模块同结构模块联接，电池模块同信息转接模块通过供电线进行电源联接。其中，电池模块选用4节4.2V锂离子电池组串联组成的电池单元。
[0033]电池模块装配在结构模块中，通过电源线同信息转接模块进行联接。一般情况下，当设备通过外部供电时，电源通过信息转接模块上的充电管理电路如LTC4006标准电路，首先对电池进行充电，当电池模块充电完成时，充电电路将自动关闭，设备供电将采用外部电源供电；当外部供电因故断开时，充电管理电路将自动切换至电池模块供电，保障设备的不间断工作。
[0034]本实用新型内置/外源供电模式切换下设备自动复位的电路，由于设备内部含有电池模块，因此需在外部设计一个电源开关，确保使用者能断电后拆装IC卡。另外，由于设备内部含有备用电池，待机时始终保持加电状态，为使免一体式用户机在长时间工作的情况下死机的发生，可以使用人为断外电一分钟再接入外电的方式来实现对北斗部分进行复位。设计采用单片机补充设计了一个通过区分内外电状态自动进行上电复位的设计，该设计能使操作者在不拆卸设备情况下，通过切换供电状态达到整机复位的目的。这里使用功能简单的单片机C8051F300来实现这一功能。单片机通过检测供电电压的幅值来判断电源属于内置还是外源，并将状态进行记录，当供电方式变换，则单片机会重新判断供电方式，并同之前的供电状态进行对比，若状态不一致，则在一定时间内对整机供电进行一次复位操作。
[0035]如图9所示，过压保护功能的实现主要通过信息转接模块同过压保护模块共同实现。整机外部接口同过压保护模块联接，过压保护模块同信息转接模块联接。整机的外部供电首先输入过压保护模块，当出现供电反接，过冲等情况时，过压保护模块会触发对应的开关电路断开输入电源，保护后端电路安全。该过压保护模块主要实现对过电压的保护，同时能够实现防反接的能力。过压保护电路的安全工作电压外围-30V?+60V，保持电流3A，瞬间电流10A。
[0036]其过压保护功能由稳压二极管，三极管以及MOSFET配合实现；防反接则由防反接二极管实现；其工作状态如下:
[0037]一、当输入电压 Vs ^ Vin ^ 60V(28.5V ^ Vs ^ 31.5V)时，MOS 管 Ql 截止，三极管 Q2，Q3 导通，即 Vout = O ；
[0038]二、当输入电压4V ^ Vin ^ 28.5V时，MOS管Ql导通，三极管Q2，Q3截止，电源正常输出，即Vout = Vin ；
[0039]三、当输入电压Vin ^ 4V时，MOS管Ql截止，三极管Q2，Q3导通，Vout = O ；
[0040]四、当输入电压-30V ^ Vin ^ O时，MOS管Ql截止，三极管Q2，Q3截止，电路处于反接保护状态。
[0041]与迄今已有的一体式北斗终端相比，采用内置备份电源设计和过压保护设计的北斗通用型一体机能够有效抵御车载和船载电瓶直接供电产生的电压过冲和浪涌，对供电纹波较大，电源输出质量差的电瓶等恶劣供电条件下，能有效保护后端设备完好，并且内置的备份电源进一步增加了整机正常工作的可靠性，可广泛应用于需要高可靠性的无人职守的自动工作站，海洋渔业，森林防火等广大领域。
【主权项】
1.一种北斗通用型一体机，包括装配在结构腔体模块(7)中的天线模块(1)、射频通道模块(2)、信息处理模块(3)、信息转接模块(4)、过压保护模块(6)和电池模块(5)，其特征在于:所述的信息转接模块(4)包括充电管理电路(41)、电源控制电路(43)和复位电路(42)，信息转接模块的充电管理电路(41)的输入电路联接电池模块(5)的输出接口，信息转接模块的电源控制电路(4-3)与过压保护模块￠)的电源管理接口联接。2.根据权利要求1所述的北斗通用型一体机，其特征在于:在结构腔体模块(7)底面内侧区域上设置有可拆卸的观察仓，用于观察信息转换模块(4)的显示数据和信号。3.根据权利要求2所述的北斗通用型一体机，其特征在于:观察仓的仓盖(31)与仓体间采用密封垫结合双螺钉的锁紧方式结合。4.根据权利要求2所述的北斗通用型一体机，其特征在于:观察仓露出区域设置了设备检测调试接口、开关、指示灯和控制信息处理模块(4)供电的微型拨动开关(36)。5.根据权利要求1所述的北斗通用型一体机，其特征在于:过压保护模块￠)由稳压二极管、三极管和MOSFET开关组成，实现对电压的保护和防反接。6.根据权利要求1所述的北斗通用型一体机，其特征在于:过压保护模块￠)的安全工作电压为-30V至60V，保持电流3A，瞬间电流10A。7.根据权利要求1所述的北斗通用型一体机，其特征在于:充电管理电路(41)还包含有用于切换供电状态的上电服务控制电路单元。
【专利摘要】本实用新型涉及一种北斗通用型一体机，包括装配在结构腔体模块中的天线模块、射频通道模块、信息处理模块、信息转接模块、过压保护模块和电池模块，信息转接模块包括充电管理电路、电源控制电路和复位电路，信息转接模块的充电管理电路的输入电路联接电池模块的输出接口，信息转接模块的电源控制电路与过压保护模块的电源管理接口联接。与现有技术相比，本实用新型具有自带备份电源，具备电源输入抗过冲，浪涌等高可靠性设计，尤其适合运用在要求高可靠性，外部环境恶劣的无人职守的地域。
【IPC分类】G01S19/23, H02J7/00, G01S19/13, H02H9/04
【公开号】CN204855809
【申请号】CN201520632777
【发明人】肖龙, 田亚素, 贾亮, 胡鹏
【申请人】西安航光卫星测控技术有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年8月20日