一种基于北斗地基增强技术的高精度定位终端的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于北斗地基增强技术的高精度定位终端，属于卫星定位技术领域，包括差分定位模块、GPRS模块、单片机、外部有源天线、GPRS天线、SIM卡模块和第一电源模块，采用GPRS无线网传输和米级差分GNSS定位技术，提高了GPS定位装置的精度，降低了GPS定位装置的成本。
【专利说明】
一种基于北斗地基増强技术的高精度定位终端
技术领域
[0001 ]本实用新型属于卫星定位技术领域。
【背景技术】
[0002]随着北斗卫星导航技术的应用全面进入一个新的阶段，前期那种由通用模块来应对各种需求的产业化模式，正在被用各种专业产品来满足细分市场需求的专业化模式所取代。许多厂商已经或正在推出适用于城市智能交通、现代物流、港口与航运、高精度个人服务等多个应用领域的芯片和模块来满足日益庞大的大众用户需求。同时，连续运行参考站(CORS)的建设也从一定程度上降低了各行各业进入高精度定位应用市场的门槛。
[0003]与自主研发高精度北斗接收机相比，高精度GPS接收机存在价格昂贵、定制周期长且耗费大等诸多问题。同时，其他卫星导航系统的信号还具有不可靠性、受别国控制等不安全特性，从而导致解算结果也具有不可靠和不可信赖性。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种基于北斗地基增强技术的高精度定位终端，提高了GPS定位装置的精度，降低了GPS定位装置的成本。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0006]一种基于北斗地基增强技术的高精度定位终端，包括差分定位模块、GPRS模块、单片机、外部有源天线、GPRS天线、SIM卡模块和第一电源模块，GPRS天线和SIM卡模块均与GPRS模块连接，外部有源天线与差分定位模块的天线输入端连接，单片机设有第一串口和第二串口，GPRS模块与单片机的第一串口连接，差分定位模块的输出端与单片机的第二串口连接，第一电源模块为差分定位模块、GPRS模块和单片机供电；
[0007]差分定位模块包括用于收发射频信号的双模射频模块、用于处理基带信号的双模基带模块、第一晶体振荡器、第二晶体振荡器和第二电源模块，双模射频模块设有天线输入端，双模射频模块的天线输入端为差分定位模块的天线输入端，所述双模射频模块的天线输入端为所述外部有源天线供电，双模射频模块与双模基带模块连接，第一晶体振荡器与双模射频模块连接，第二晶体振荡器与双模基带模块连接，第二电源模块为双模射频模块、双模基带模块和第一晶体振荡器供电，双模射频模块设有串口数据输出端和GPS秒脉冲输出端，双模射频模块的串口数据输出端和GPS秒脉冲输出端组成了差分定位模块的输出端。
[0008]所述外部有源天线为BDS-B1/GPS-L1有源天线。
[0009]所述第一晶体振荡器为温度补偿型石英晶体谐振器TCX0。
[0010]本实用新型所述的一种基于北斗地基增强技术的高精度定位终端，采用GPRS无线网传输和米级差分GNSS定位技术，解决了高精度定位装置价格昂贵的问题和不可靠性、受别国控制等不安全特性的问题;本实用新型具有便于生产、计算定位结果可靠的优点。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的硬件原理图框图；
[0012]图2是本实用新型的差分定位模块的硬件原理图框图。
【具体实施方式】
[0013]如图1所示的一种基于北斗地基增强技术的高精度定位终端，包括差分定位模块、GPRS模块、单片机、外部有源天线、GPRS天线、S頂卡模块和第一电源模块，GPRS天线和S頂卡模块均与GPRS模块连接，外部有源天线与差分定位模块的天线输入端连接，单片机设有第一串口和第二串口，GPRS模块与单片机的第一串口连接，差分定位模块的输出端与单片机的第二串口连接，第一电源模块为差分定位模块、GPRS模块和单片机供电；
[0014]如图2所示的差分定位模块包括用于收发射频信号的双模射频模块、用于处理基带信号的双模基带模块、第一晶体振荡器、第二晶体振荡器和第二电源模块，双模射频模块设有天线输入端，双模射频模块的天线输入端为差分定位模块的天线输入端，所述双模射频模块的天线输入端为所述外部有源天线供电，双模射频模块与双模基带模块连接，第一晶体振荡器与双模射频模块连接，第二晶体振荡器与双模基带模块连接，第二电源模块为双模射频模块、双模基带模块和第一晶体振荡器供电，双模射频模块设有串口数据输出端和GPS秒脉冲输出端，双模射频模块的串口数据输出端和GPS秒脉冲输出端组成了差分定位模块的输出端。
[0015]所述外部有源天线为BDS-B1/GPS-L1有源天线。
[0016]所述第一晶体振荡器为温度补偿型石英晶体谐振器TCX0。
[0017]在北斗地基增强系统控制中心设有中心服务器，中心服务器中安装有上位机软件。
[0018]工作时，外部有源天线获取卫星信号传到差分定位模块，差分定位模块通过串口将概略位置信息传送到单片机中，同时单片机运行指令程序驱动GPRS模块(内嵌了TCP/IP协议)，经过GPRS模块连接到Internet实现上网，通过网络将概略位置信息传送到北斗地基增强系统控制中心的中心服务器，中心服务器接到位置数据后进行软件运算，输出RTCM数据，通过网络将RTCM数据传回单片机，单片机根据RTCM数据生成差分改正信息，单片机把差分改正信息传入到差分定位模块，实现差分改正信息的实时传输，差分定位模块接收到差分定位模块后进行软件差分运算，然后通过串口输出NMEA格式的数据再次传到单片机，单片机计算出外部有源天线位置，并将定位结果通过GPRS模块传输到中心服务器进行精确定位。
[0019]差分定位模块工作时，首先双模射频模块对外部有源天线供电，外部有源天线获取卫星信号传送给双模射频模块，双模射频模块内部经低噪声放大器、混频处理后送到中频滤波器，中频信号经采样、量化后转换为数字中频信号，发送给双模基带模块，双模基带模块接收到双模射频模块传送的数字中频信号以及串口输入的差分修正信息，经过捕获和跟踪、定位解算等一系列算法处理后，通过串口输出匪EA数据和IPPS信号及GPS秒脉冲信号，单片机根据NMEA数据和IPPS信号进行定位计算。
[0020]差分定位模块是米级差分GNSS定位模块，内置伪距差分算法，伪距差分是应用成熟度最高的GNSS差分定位技术之一，参考站上的GNSS接收机测得与所有可视卫星的测量距离，同参考站真实坐标与各卫星的真实距离进行比较，求出伪距改正数，然后参考站将伪距改正数发送给移动站，移动站利用伪距改正数纠正自身测量的伪距，最后，移动站通过纠正后的伪距解算出误差较小的坐标值。差分定位模块上集成了中央处理器，在其内部进行硬件电路的控制和软件差分运算，差分定位模块支持单BDS-B1、单GPS-Ll和BDS-B1/GPS-L1双模三种工作模式，支持单点定位/差分定位和原始观测量两种输出模式，差分定位模块采用工业标准的NMEA-0183的数据格式输出，同时其差分改正信息采用RTCM SC-104标准格式。
[0021]本实用新型所述的一种基于北斗地基增强技术的高精度定位终端，采用GPRS无线网传输和米级差分GNSS定位技术，解决了高精度定位装置价格昂贵的问题和不可靠性、受别国控制等不安全特性的问题;本实用新型具有便于生产、计算定位结果可靠的优点。
【主权项】
1.一种基于北斗地基增强技术的高精度定位终端，其特征在于:包括差分定位模块、GPRS模块、单片机、外部有源天线、GPRS天线、S頂卡模块和第一电源模块，GPRS天线和S頂卡模块均与GPRS模块连接，外部有源天线与差分定位模块的天线输入端连接，单片机设有第一串口和第二串口，GPRS模块与单片机的第一串口连接，差分定位模块的输出端与单片机的第二串口连接，第一电源模块为差分定位模块、GPRS模块和单片机供电； 差分定位模块包括用于收发射频信号的双模射频模块、用于处理基带信号的双模基带模块、第一晶体振荡器、第二晶体振荡器和第二电源模块，双模射频模块设有天线输入端，双模射频模块的天线输入端为差分定位模块的天线输入端，所述双模射频模块的天线输入端为所述外部有源天线供电，双模射频模块与双模基带模块连接，第一晶体振荡器与双模射频模块连接，第二晶体振荡器与双模基带模块连接，第二电源模块为双模射频模块、双模基带模块和第一晶体振荡器供电，双模射频模块设有串口数据输出端和GPS秒脉冲输出端，双模射频模块的串口数据输出端和GPS秒脉冲输出端组成了差分定位模块的输出端。2.如权利要求1所述的一种基于北斗地基增强技术的高精度定位终端，其特征在于:所述外部有源天线为BDS-B1/GPS-L1有源天线。3.如权利要求1所述的一种基于北斗地基增强技术的高精度定位终端，其特征在于:所述第一晶体振荡器为温度补偿型石英晶体谐振器TCXO。
【文档编号】G01S19/35GK205656311SQ201620477852
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2016年5月24日 公开号201620477852.4, CN 201620477852, CN 205656311 U, CN 205656311U, CN-U-205656311, CN201620477852, CN201620477852.4, CN205656311 U, CN205656311U
【发明人】沈飞, 宋飞凤, 徐爱国, 王柱荣
【申请人】江苏北斗卫星应用产业研究院有限公司