一种小型北斗三号定位通信设备的制作方法

1.本实用新型涉及北斗卫星定位通信，尤其涉及一种小型北斗三号定位通信设备。


背景技术：

2.目前导航定位产品均是已gps卫星系统为主，以北斗卫星系统为辅的定位通信终端，功能单一，主要是北斗/gps无源定位+2g通信模式，或单一的北斗短报文通信模式，没有整合多个应用模式于一身的定位通信终端。特别是基于北斗三号的定位通信终端。
3.目前基于北斗系统的定位通信终端可分为两大类。一类为无源定位模式，通过接收北斗二号卫星信号，终端通过pvt解算出位置，然后通过移动网络上传至位置平台，该类终端的缺点就是在无移动网络时则不能主动上报位置，使用场景受限，且不支持北斗三号定位系统；另一类为集成了定位通信功能的终端，但多数只是纯粹的北斗短报文通信功能，并没有移动通信网络，即使有移动网络，也只是2g模式，产品体验感差，而且由于加入了北斗通信功能，因此体积通常较大，只能放置于车顶，供电和放置位置较为受限。
4.有鉴于此，有必要提出一种可解决北斗无源定位和短报文通信与移动通信网络共存且体积轻巧便于安装的定位通信设备。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于，提供一种小型北斗三号定位通信设备，用于解决北斗无源定位和短报文通信与移动通信网络共存的问题。并且能够由设备内部电池供电或由外部输入供电，同时设置多种安装方式，能够解决现有设备使用场景受限、安装方式受限等问题。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供一种小型北斗三号定位通信设备，其特征在于，包括盒体，设置在所述盒体外的电源开关，以及设备在所述盒体内的北斗板、主控板、电池模组；所述主控板分别与所述北斗板以及所述电池模组电连接；其中，
7.所述电源开关与所述主控板以及电池模组电连接；
8.所述盒体上还开设有卡槽，所述卡槽用于插设tf卡、移动网络sim卡和北斗通信卡，所述卡槽内设置有弹性电连接柱，所述电连接柱用于将所述tf卡、移动网络sim卡、北斗通信卡电连接至所述主控板；
9.所述北斗板固定于所述盒体的内表面上，所述北斗板包括板体以及分别固定于板体两侧的组合天线模组和北斗芯片模组，其中，所述组合天线模组靠近所述盒体的内壁的一侧设置；所述组合天线模组包括北斗卫星系统、gps卫星系统多频点信号接收/发送天线，即包括北斗二号卫星系统s和b1i，北斗三号b1c、以及gps卫星系统l1频率的信号，可根据需要灵活更改；所述北斗芯片模组包括rnss定位单元和rdss短报文通信单元，两个芯片单元可以根据需求更换为其他功能的芯片单元；
10.所述主控板通过板对板连接器与所述北斗板电连接，所述主控板与所述盒体固定连接且固定于所述北斗板的所述北斗芯片模组的一侧；所述主控板上集成有中心处理单
元、电源单元、接口转换单元、蓝牙模块、imu传感器、移动通信模块、蜂鸣器单元以及存储单元；
11.所述电池模组与所述主控板电连接，所述电池模组与所述盒体固定连接且固定于所述主控板的远离所述北斗板的一侧。
12.优选地，所述设备还包括卡槽保护盖，所述卡槽保护盖可分离地设置在所述盒体的外表面，以遮蔽所述卡槽的插入口，当需要插入tf卡、移动网络sim卡或北斗通信卡时，打开卡槽保护盖，将卡插入相应卡槽。
13.优选地，所述北斗芯片模组的rnss定位单元为rnss b1i单元，rnss b1c单元，rnss l1单元中的一种或多种，所述rnss定位单元包括rnss射频模块、rnss基带处理模块和电源电路；所述北斗芯片模组的rdss短报文单元包括rdss射频模块、rdss基带处理模块以及功放电路。rnss/rdss单元的射频模块完成卫星信号的放大和变频功能；rnss/rdss基带处理模块完成电文解析功能；功放电路完成北斗l频点信号的发射；电源接口电路完成输入电压转换，并提供射频及基带所需的3.3v电压，功放所需的5v电压。
14.优选地，所述板对板连接器为22pin的2.0间距双排插针，用于电源输入，rnss模块输出串口，rdss模块输出串口，pps信号，模块的控制信号等。
15.优选地，所述接口转换模块的接口包括rs232、rs422、rs485串口，可以通过主控板上的切换开关进行切换。
16.优选地，所述移动通信模块支持移动、联通、电信全网通2/3/4g信号，采用cat4接入等级，通信速率可达150mbps。
17.优选地，所述电池模组为可充电电池，由主控板的电源单元提供充电功能，充电完成后供电时长可达8小时。
18.优选地，所述主控板上还集成有指示灯单元，包含状态指示灯、定位指示灯、通信指示灯、蓝牙指示灯、4g指示灯。以常亮、常暗、闪烁三种情形表示不同的工作状态，无需借助其他辅助手段即可判断设备工作状态。
19.优选地，所述盒体包括壳体以及底盖，所述壳体内部形成有安装腔体；所述底盖与所述壳体之间通过螺钉固定，所述底盖与所述壳体之间还垫设有密封圈，盒体根据ip67防水等级设计，可满足一般性淋雨和泡水，适应于户外环境长时间使用。
20.优选地，所述盒体内还设置有用于与安装座配合的磁吸装置和/或法兰安装孔，保证设备可移动安装，且可任意拆除，也可适用于不变的固定位置安装使用。
21.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型集成rnss无源定位功能和rdss短报文通信功能、4g/3g/2g移动通信数据传输功能、蓝牙数据传输功能、集成大容量电池。解决北斗无源定位和短报文通信与移动通信网络共存问题，能够通过移动通信网络以及北斗卫星进行位置信息传输，能够通过卫星发送短报文，可由终端内部电池供电，亦可以由车载电源等外部输入供电，同时提供磁吸和法兰安装两种安装方式，能够解决现有终端使用场景受限、安装方式受限等问题。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅
是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
23.图1为本实用新型实施例的小型北斗三号定位通信设备的结构图。
24.图2为本实用新型实施例的小型北斗三号定位通信设备的内部模块图。
25.附图标号说明：
[0026]1‑
盒体、2
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电源开关、3
‑
蜂鸣器、4、卡槽保护盖、5
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北斗板、6
‑
主控板、7
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电池模组、8
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磁铁、9
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密封圈、10
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底盖、11
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固定螺丝、12
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卡槽、51
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组合天线模组、52
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北斗芯片模组、522
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rdss短报文通信单元、521
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rnss定位单元、61
‑
中心处理单元、62
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imu传感器、63
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存储单元、64
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蜂鸣器单元、65
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指示灯单元、66
‑
移动通信模块、67
‑
蓝牙模块、68
‑
电源单元、69
‑
接口转换单元。
具体实施方式
[0027]
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
[0028]
参见图1，图1为本实用新型提供的小型北斗三号定位通信设备的结构图，本实用新型提供的小型北斗三号定位通信设备，包括：盒体1，设置在所述盒体1外的电源开关2，以及设备在所述盒体1内的北斗板5、主控板6、电池模组7；所述主控板6分别与所述北斗板5以及所述电池模组7电连接；其中，
[0029]
所述电源开关2与所述主控板6以及电池模组7电连接；
[0030]
所述盒体1上还开设有卡槽12，卡槽12用于插设tf卡、移动网络sim卡和北斗通信卡，卡槽12内设置有弹性电连接柱，电连接柱用于将tf卡、移动网络sim卡、北斗通信卡电连接至主控板6，主控板6分别有对应的单元对卡槽12内的卡片进行数据传输与处理；
[0031]
所述北斗板5固定于所述盒体1的内表面上，所述北斗板5包括板体以及分别固定于板体两侧的组合天线模组51和北斗芯片模组52，其中，所述组合天线模组51靠近所述盒体1的内壁的一侧设置；所述组合天线模组51的天线包括北斗卫星系统、gps卫星系统多频点信号接收/发送天线，可以接收北斗二号卫星系统s和b1i，北斗三号b1c、以及gps卫星系统l1频率的信号，并可根据需要灵活更改；所述北斗芯片模组52包括rnss定位单元522和rdss短报文通信单元521，两个芯片单元可以根据需求更换为其他功能的芯片单元；
[0032]
所述主控板6通过板对板连接器与所述北斗板5电连接，所述主控板6与所述盒体1固定连接且固定于所述北斗板5的所述北斗芯片模组52的一侧；所述主控板6上集成有中心处理单元61、电源单元68、接口转换单元69、蓝牙模块67、imu传感器62、移动通信模块66、蜂鸣器单元64以及存储单元63；
[0033]
所述电池模组7与所述主控板6电连接，所述电池模组7与所述盒体1固定连接且固定于所述主控板6的远离所述北斗板5的一侧。
[0034]
其中，所述设备还包括卡槽保护盖4，所述卡槽保护盖4可分离地设置在所述盒体1的外表面，以遮蔽所述卡槽12的插入口，当需要插入tf卡、移动网络sim卡或北斗通信卡时，打开卡槽保护盖4，将卡插入相应卡槽12。
[0035]
在本实用新型的技术方案中，整机的结构是按ip67的标准要求来设计，可满足一
般性淋雨和泡水；整机结构紧凑，内部主体主要由主控板6和北斗板5两个单元板组成，北斗板5包括组合天线模组51和北斗芯片模组52，主要进行卫星信号的接收或发射处理，北斗芯片模组52的顶面净空给组合天线模组51安装，提供整机大小的空间给组合天线模组51面，既减少结构尺寸，又保证卫星信号的接收灵敏度，组合天线模组51和北斗芯片模组52装配成北斗板5固定在盒体1上。主控板6集成了有中心处理单元61、电源单元68、接口转换单元69、蓝牙模块67、imu传感器62、移动通信模块66、蜂鸣器单元64以及存储单元63，主要进行数据的核心处理，以及实现移动通信、数据存储、tf卡、移动卡、北斗通信卡、蓝牙通信和对外接口等功能。本实用新型公开的设备支持jtt 808
‑
2011道路运输车辆卫星定位系统终端通讯协议及数据格式和北斗数据接口协议v2.1和v4.0协议是通过主控板6来实现，通过接口配置可实现以上协议的支持。
[0036]
参见图2，图2为本实用新型实施例的小型北斗三号定位通信设备的内部模块图，包括北斗板5和主控板6。所述北斗板5包括组合天线模组51和北斗芯片模组52，组合天线模组51能够接收北斗二号卫星系统s和b1i，北斗三号b1c、以及gps卫星系统l1频率的信号，发射北斗卫星系统l频率的信号，通过射频馈线与北斗芯片模组进行信号传输，北斗芯片模组52集合了rnss定位单元522和rdss短报文通信单元521，所述北斗芯片模组52的rnss定位单元522为rnss b1i单元，rnss b1c单元，rnss l1单元中的一种或多种，所述rnss定位单元包括rnss射频模块、rnss基带处理模块和电源电路；所述北斗芯片模组的rdss短报文单元521包括rdss射频模块、rdss基带处理模块以及功放电路。rnss定位单元522/rdss短报文通信单元521单元的射频模块完成卫星信号的放大和变频功能；rnss定位单元522/rdss短报文通信单元521单元的基带处理模块完成电文解析功能；功放电路完成北斗l频点信号的发射；电源接口电路完成输入电压转换，并提供射频及基带所需的3.3v电压，功放所需的5v电压；
[0037]
所述主控板6集成了中心处理单元61、电源单元68、接口转换单元69、蓝牙模块67、imu传感器62、移动通信模块66、蜂鸣器单元64、存储单元63。中心处理单元61由高速处理器和内存模组构成，完成信息的集中处理；电源单元68完成外接9～32v供电转换为机内电源功能，支持防反接保护，设备的电源开关机可由acc和电源开关2来控制；接口转换单元69为设备提供接口转换服务；蓝牙模块67完成与外部设备的蓝牙连接以及数据传输和控制功能；imu传感器62可作为惯导辅助或者移动状态检测；移动通信模块66完成数据上传，为后台服务中心提供位置信息或者后台下发指令；存储单元63完成数据的本地存储，包括了机内flash存储和外扩tf卡存储。
[0038]
其中，北斗板5和主控板6通过板对板连接器连接，所述板对板连接器可以为22pin的2.0间距双排插针，用于电源输入，rnss模块输出串口，rdss模块输出串口，pps信号，模块的控制信号等。
[0039]
其中，所述主控板6的接口转换单元69模块的接口包括rs232、rs422、rs485串口，可以通过主控板6上的切换开关进行切换。
[0040]
其中，所述主控板6的移动通信模块66支持移动、联通、电信全网通2/3/4g信号，采用cat4接入等级，通信速率可达150mbps，可高速传输数据到服务平台。通过移动通信模块66还能为用户提供sms短信息一键配置设备参数功能，实现远程无缝操作设备的功能。
[0041]
其中，所述电池模组7为可充电电池，电池模组7通过连接线连接到主控板6，由主
控板6的电源单元68提供充电功能，充电完成后供电时长可达8小时。支持断开外电后，可设置电池模组7工作至指定电压后截止工作，也可设置工作指定时间后停止工作。在车载应用时为了保护汽车熄火后电瓶不受长期耗电，电池模组7的充电设置在设备开机后方可进行。主控板6通过中心处理单元，可智能的对电池模组7工作和充电温度的检测，在终端机内温度超过65℃时，停止对电池的充电。而在电池充电过程中，当电池充到设定值时，切断对电池的充电。
[0042]
其中，所述主控板6上还集成有指示灯单元65，包含状态指示灯、定位指示灯、通信指示灯、蓝牙指示灯、4g指示灯。以常亮、常暗、闪烁三种情形表示不同的工作状态，指示灯模块通过处理板自检测，对设备运行状态进行指示，无需借助其他辅助手段即可判断设备工作状态。
[0043]
其中，所述盒体1包括壳体以及底盖10，所述壳体内部形成有安装腔体；所述底盖10与所述壳体之间通过固定螺钉11来固定，所述底盖10与所述壳体之间还垫设有密封圈9，盒体1根据ip67的防水等级标准设计，可满足一般性淋雨和泡水，适应于户外环境长时间使用。
[0044]
其中，所述盒体1内还设置有用于与安装座配合的磁吸装置和/或法兰安装孔，保证设备可移动安装，且可任意拆除，也可适用于不变的固定位置安装使用，所述磁吸装置为磁铁8。
[0045]
注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。