一种基于星基增强服务高精度定位基站的制作方法

1.本发明涉及一种通讯定位技术，具体是一种基于星基增强服务高精度定位基站。


背景技术：

2.无论是在北斗导航、无人驾驶，还是在小众应用的智慧农业、抗震救灾的新闻中，“高精定位”出现频率的都很高。通常来说，高精定位是指定位精度优于1米的定位手段。目前，主要通过卫星导航系统和增强系统配合实现。
3.但事实上，想要达到高精定位大范围应用的条件非常苛刻。现实条件下的定位精度，会受到定位方法、增强方法、接收信号强度以及用户数量等各种因素影响，往往定位的效果要么是不稳定不达标，要么就是成本太高难以实际使用。目前，为了将高精定位技术带入亿万级用户的日常生活中，“星基增强”被业界视为实现这一目标的最主流路径。
4.其实卫星导航基本原理用初中数学就可以解释，物体的空间坐标为(x，y，z)；为了解算三个未知数必须列三元方程组，而这一方程组就来源于三个卫星到物体的距离。因这其中包含时间相关误差，所以需引入第四颗卫星。因此，当接收装置接收到4颗及以上导航卫星信号时，即可计算出其所在位置，这种定位方式精度可以达10m左右。这里的接收装置既可以是专业接收器，也可以是安装了匹配芯片的智能手机；目前大部分智能手机中都装有gps定位芯片。
5.可是，单纯的卫星导航定位精度(10m)对于大部分的行业应用和军用领域而言，还远远不够；为此衍生出“地基增强”这一技术，即为了提高定位精度，人们通过在地面建立固定的参考站(cors站)来获取卫星定位测量时的误差。进而将卫星定位坐标与自身精确坐标对比后的“改正数”结果，发送给接收机。接收机在接收卫星信号的同时，如果还可以收到参考站广播的“改正数”，即可计算出更为精确的位置，这时的定位精度最高可达2厘米。
6.地基增强的精度虽然很高，但覆盖范围却有一定限制。定位目标必须处在通信信号覆盖的范围之内，但在通信信号难以覆盖的高空、海上、沙漠和山区，则形成了大范围的定位盲区。而为了解决更大范围的高精定位需求，人们把从参考站获取到的改正参数上传至卫星，再通过卫星向全球播发。这样，用户终端不必再受到通信能力的限制，星基增强也是由此而来。
7.无论是地基增强还是星基增强，均需要借助参考站来获得数据，目前在用的参考站大多通过固定建筑或固定杆件建设于地面基础上，再在固定建筑或固定杆件上安装基站；由于基站内集成了数据处理中心、数据传输模块、以及定位导航数据播发模块，因此，在使用时需要保证具有一定的通气性，以便于设备散热，尤其是在炎热夏季。为了起到防雨防尘效果，通气的通道大多设置在基站的底部；但是对于部分易出现沙尘等恶劣天气的地区，显然即使将通道设置在基站的底部，时常也会由于沙尘的无序紊流导致堵塞，轻则影响基站正常工作，重则会进入到基站内部，干扰基站内集成的各个模块的工作。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于提供一种基于星基增强服务高精度定位基站，以解决上述背景技术中提出的问题。
9.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
10.一种基于星基增强服务高精度定位基站，包括基站本体，基站本体内集成有数据处理中心、数据传输模块、以及定位导航数据播发模块，并通过软导光纤与监控分析中心通讯；
11.还包括固定建立在地面上的三段式柱体结构，以及与基站本体下边缘一体成型固定的防护罩；
12.防护罩与基站本体下边缘的成型处固定设置有散热托板，散热托板上开设有散热气孔；
13.防护罩呈环状结构，所述三段式柱体结构包括上中下三段柱体；且环状结构的防护罩的内壁尺寸与三段式柱体结构中的上段柱体外部尺寸相当；在散热托板和上段柱体之间设置了防护机构，基站本体设置在上段柱体顶部上方；
14.所述防护机构用于检测环境风力，并在环境风力达到预设值后，使散热托板向上段柱体靠近，以将防护罩和上段柱体顶部套合。
15.如上所述的基于星基增强服务高精度定位基站：所述防护机构包括防护杆、固定套柱、插柱、以及滑杆；
16.上段柱体的上部设置有一段贯通上段柱体顶部的安装腔，上段柱体的顶部安装有将安装腔顶部封闭的密封盖；
17.防护杆转动设置在密封盖的中央，所述防护杆贯穿所述密封盖的中心；防护杆的上段靠近散热托板，并具有外螺纹，下段伸入到安装腔中；
18.固定套柱固定在散热托板的中央，固定套柱朝向密封盖，且固定套柱的内壁设置有与防护杆外壁上的外螺纹相适配的内螺纹；
19.滑杆平行于防护杆，并固定在密封盖的上部；滑杆固定在散热托板上，且与插柱滑动配合。
20.如上所述的基于星基增强服务高精度定位基站：所述防护机构还包括相互配合的风速传感器和伺服电机，伺服电机安装在安装腔内，且其输出端连接防护杆的下端；风速传感器安装在三段式柱体结构的外壁上，伺服电机内还集成了计数器。
21.如上所述的基于星基增强服务高精度定位基站：软导光纤一端穿过基站本体的底部与基站本体内的数据连接端口连接，且软导光纤经三段式柱体结构埋入地下，形成地埋光纤网络，三段柱体首尾之间通过法兰固定。
22.如上所述的基于星基增强服务高精度定位基站：所述安装腔内设置了固定环，固定环将安装腔的内部空间隔成上下两部分空间；
23.其中，上部分空间形成第一空间，下部分空间形成第二空间，伺服电机设置在第二空间内，并与固定环固定连接；
24.软导光纤穿过散热托板及密封盖进入第一空间，且从第一空间的侧壁穿出上段柱体的内部，穿出第一空间的软导光纤向下延伸越过安装腔后，再穿入到上段柱体内，并经中段柱体和下段柱体内部埋入地下。
25.如上所述的基于星基增强服务高精度定位基站：所述第一空间内转动设置了u型架，u型架的底部水平固定有从动轴，从动轴与固定在安装腔内壁的二号轴座转动配合；
26.u型架的顶部水平固定有压杆，所述软导光纤绕过压杆折弯后从第一空间的侧壁穿出上段柱体的内部，且从动轴通过减速结构与防护杆的下段连接。
27.如上所述的基于星基增强服务高精度定位基站：安装腔的内壁上固定有一号轴座，所述减速结构包括一级减速组件，一级减速组件包括转动配合一号轴座的驱动轴、固定在驱动轴上的大伞齿轮、以及固定在防护杆下段外壁上的小伞齿轮；
28.所述小伞齿轮与大伞齿轮咬合。
29.如上所述的基于星基增强服务高精度定位基站：所述减速结构还包括二级减速组件，二级减速组件包括固定在驱动轴上的小带轮、固定在从动轴上的大带轮、以及连接大带轮与小带轮的传动带。
30.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过设置的防护机构检测环境风力，并在环境风力达到预设值后，使散热托板向上段柱体靠近，以将防护罩和上段柱体顶部套合；利用环状结构的防护罩的内壁尺寸与三段式柱体结构中的上段柱体外部尺寸相当这一特点，使得二者套合后防护罩的内壁和上段柱体的外壁之间形成微小缝隙，确保散热托板和上段柱体的顶部之间的空隙被防护罩所包络，外界环境中的风沙无法通过防护罩内壁和上段柱体外壁之间的微小缝隙进入到该空隙内，从而避免风沙堵塞散热气孔，或通过散热气孔进入到基站本体内。
附图说明
31.图1为基于星基增强服务高精度定位基站的结构示意图。
32.图2图1中a处的放大图。
33.图3为基于星基增强服务高精度定位基站另一视角的结构示意图。
34.图4为图3中b处的放大图。
35.图5为基站本体和防护罩以及散热托板的结构示意图。
36.图6为将基站本体和防护罩从上段柱体上拆分后的结构示意图。
37.图7为防护机构与安装腔错位时的结构示意图。
38.图8为图7另一视角的结构示意图。
39.图9为将上段柱体局部剖切后的显露安装腔内部结构的示意图。
40.图中：1-三段式柱体结构；2-防护罩；3-基站本体；4-安装腔；5-密封盖；6-散热托板；7-固定套柱；8-防护杆；9-插柱；10-滑杆；11-软导光纤；12-风速传感器；13-固定环；14-伺服电机；15-小伞齿轮；16-大伞齿轮；17-驱动轴；18-从动轴；19-传动带；20-u型架；21-压杆；22-一号轴座；23-二号轴座。
具体实施方式
41.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
42.首先介绍参考站，即cors站；利用多基站网络rtk技术建立的连续运行(卫星定位服务)参考站(continuously operating reference stations)，缩写为(cors)，已成为城
市gps应用的发展热点之一。
43.完整的cors系统包括了基准站网、数据处理中心、数据传输模块、定位导航数据播发模块、用户应用模块等；各基准站通过数据传输模块中的光纤专线传输至监控分析中心，以形成专用网络。
44.为了避免类似沙尘等恶劣天气堵塞基站上的通气通道，或通过通气通道由下而上的进入到基站内部，干扰基站内部各个模块的正常运行，本技术特提出了一种基于星基增强服务高精度定位基站，用以应对上述恶劣天气。
45.请参阅图1～图9，作为本发明的一种实施例，所述基于星基增强服务高精度定位基站作为在地面建立的固定参考站；所述参考站通过三段式柱体结构1固定建立在地面上；
46.三段式柱体结构1包括上中下三段柱体，三段柱体首尾之间通过法兰固定；其中，上段柱体顶部上方设置了基站本体3，在基站本体3下边缘一体设置有防护罩2，所述防护罩2与基站本体3的下边缘一体成型固定。
47.具体地，基站本体3内集成有数据处理中心、数据传输模块、以及定位导航数据播发模块，并通过软导光纤11与监控分析中心通讯；
48.软导光纤11一端穿过基站本体3的底部与基站本体3内的数据连接端口连接，且软导光纤11经三段式柱体结构1埋入地下，形成地埋光纤网络，最终连接监控分析中心。
49.防护罩2与基站本体3下边缘的成型处固定设置有散热托板6，散热托板6上开设有散热气孔，数据处理中心、数据传输模块、以及定位导航数据播发模块依附散热托板6集成安装于基站本体3内。
50.防护罩2呈环状结构，且环状结构的防护罩2的内壁尺寸与三段式柱体结构1中的上段柱体外部尺寸相当；在散热托板6和上段柱体之间设置了防护机构。
51.该防护机构用于检测环境风力，并在环境风力达到预设值后，使散热托板6向上段柱体靠近，以将防护罩2和上段柱体顶部套合；由于环状结构的防护罩2的内壁尺寸与三段式柱体结构1中的上段柱体外部尺寸相当，因此当二者套合后防护罩2的内壁和上段柱体的外壁之间形成微小缝隙，使得散热托板6和上段柱体的顶部之间的空隙被防护罩2所包络，外界环境中的风沙无法通过防护罩2内壁和上段柱体外壁之间的微小缝隙进入到该空隙内，从而避免风沙堵塞散热气孔，或通过散热气孔进入到基站本体3内。
52.作为本发明进一步的方案，上段柱体的上部设置有一段贯通上段柱体顶部的安装腔4，上段柱体的顶部安装有密封盖5，以将安装腔4顶部封闭；
53.在所述密封盖5的中央转动设置有防护杆8，所述防护杆8贯穿所述密封盖5的中心；防护杆8的上段靠近散热托板6，并具有外螺纹，下段伸入到安装腔4中；
54.散热托板6的中央固定有固定套柱7，固定套柱7朝向密封盖5，且固定套柱7的内壁设置有与防护杆8外壁上的外螺纹相适配的内螺纹。
55.为了避免散热托板6相对三段式柱体结构1中的上段柱体旋转，在密封盖5的上部还固定了平行于防护杆8的滑杆10，滑杆10与插柱9滑动配合，插柱9固定在散热托板6上；
56.在安装腔4内安装有连接防护杆8下端的控制结构，且在三段式柱体结构的外壁安装了检测结构，检测结构与控制结构相互配合；
57.具体到本技术中，检测结构为风速传感器12，控制结构为伺服电机14，防护杆8的下端连接伺服电机14的输出端；风速传感器12、伺服电机14、防护杆8、固定套柱7、插柱9、以
及滑杆10形成防护机构。
58.通过风速传感器12检测外部的环境风力，当外界风力达到预设值后，风速传感器12向伺服电机14发送防护信号，伺服电机14开始工作并驱动防护杆8转动，防护杆8依托其上段外壁上的外螺纹与固定套柱7内壁上的内螺纹配合，在插柱9和滑杆10的作用下带动固定套柱7向密封盖5靠近，进而驱使散热托板6、防护罩2、基站本体3一同向密封盖5靠近；至防护罩2与上段柱体套合后，伺服电机14停止工作。
59.当然了，伺服电机14内还集成了计数器，使得伺服电机14运转一段时间后自动停止工作。
60.作为本发明更进一步的方案，所述安装腔4内设置了固定环13，固定环13将安装腔4的内部空间隔成上下两部分空间；
61.其中，上部分空间形成第一空间，下部分空间形成第二空间，伺服电机14设置在第二空间内，并与固定环13固定连接；显然地，固定环13的外壁与安装腔4的内壁固定；
62.防护杆8的下段穿过固定环13中央设置的通孔连接处于第二空间内的伺服电机14输出端。
63.所述软导光纤12穿过散热托板6及密封盖5进入第一空间，且从第一空间的侧壁穿出上段柱体的内部，穿出第一空间的软导光纤12向下延伸越过安装腔4后，再穿入到上段柱体内，并经中段柱体和下段柱体内部埋入地下。
64.目前在用的参考站大多将基站本体与固定建筑或固定杆件固定配合，具体是通过一根支撑杆将基站本体的底部与固定建筑或固定杆件的顶部固定，且基站本体的底部与固定建筑或固定杆件的顶部具有高度差；如此设置的目的在于保证基站本体底部的散热底板具有透气功能；但是由于基站本体无法活动，导致沙尘等恶劣天气下，风沙极易在紊流作用下由上而下地通过散热底板进入到基站本体内。
65.作为本发明再进一步的方案，所述第一空间内转动设置了u型架20，u型架20的底部水平固定有从动轴18，从动轴18与固定在安装腔4内壁的二号轴座23转动配合；
66.u型架20的顶部水平固定有压杆21，所述软导光纤11绕过压杆21折弯后从第一空间的侧壁穿出上段柱体的内部，且从动轴18通过减速结构与防护杆8的下段连接。
67.当防护杆8带动固定套柱7靠近密封盖5时，通过减速结构与防护杆8配合，驱使从动轴18缓慢转动，u型架20底部跟随从动轴18缓慢转动，以使压杆21绕从动轴18向下摆动，牵拉处于散热托板6和密封盖5之间的一段软导光纤12；避免在散热托板6、基站本体3、以及防护罩2一同向密封盖5靠近时，由于基站本体3和密封盖5之间的间距缩短，导致处于散热托板6和上段柱体的顶部之间的空隙内的一段软导光纤12在该空隙内扭曲折弯，长期以往产生折断或破损。
68.作为本发明再进一步的方案，所述第一空间内转动设置有驱动轴17，驱动轴17同固定在安装腔4内壁上的一号轴座22转动配合；驱动轴17上固定有大伞齿轮16，大伞齿轮16与固定在防护杆8下段外壁上的小伞齿轮15咬合；
69.其中，小伞齿轮15、大伞齿轮16、以及驱动轴17形成一级减速组件；
70.驱动轴17上还固定有小带轮，从动轴18上固定有大带轮，大带轮与小带轮之间通过传动带19连接，大带轮、小带轮、以及传动带19形成二级减速组件。
71.由于小伞齿轮15与大伞齿轮16之间为减速传动，而小带轮和大带轮之间也为减速
传动，故在防护杆8转动的过程中，可带动从动轴18缓慢的转动，致使整个防护过程中，u型架20的摆动幅度较小，避免压杆21与固定环13产生干涉。
72.另外需要说明的是，当压杆21处于其行程的最上部时，散热托板6和上段柱体的顶部之间的空隙内的软导光纤12并非处于绷直状态，而是具有一定的冗余长度，以防止软导光纤12在被压杆21压褶的过程中过紧，导致其一端与基站本体3内的数据连接端口脱离。
73.上述实施例是示范性的，而非限制性的，故在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明的技术方案均囊括在本发明内。