基于北斗和gps的雙模船載導航接收機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于船載導航技術領域，尤其是一種基于北斗和GPS的雙模船載導航接收機。
【背景技術】
[0002]在全球衛星定位系統中，使用范圍最廣的就是美國的GPS。GPS經過多年的發展，其產業鏈近乎完備。我國自主研發的北斗二代系統作為“后起之秀”，其產業化進程還需著力推進。
[0003]衛星定位的傳統接收機產品多為單系統接收機，只能接收GPS衛星信號或北斗衛星信號，因此，接收機產品要突破北斗與GPS系統兼容技術，已經成為急待解決的問題。目前，在我國范圍內可以使用的導航系統主要為美國GPS和我國自主研發的北斗衛星導航系統，由于我國在運行的北斗衛星數量有限，覆蓋范圍僅能保證國內用戶的使用需求，對于國際航行船舶，就需要配備能同時接收北斗衛星和GPS衛星信號的導航接收機協助定位導航。
[0004]北斗與GPS兼容接收機的研制是市場發展大勢所需，目前，市面上幾款北斗、GPS雙模接收機中，有的僅僅是在原有GPS接收機的基礎上增加一個獨立的北斗定位模塊，這樣并未實現雙系統的兼容；有的則是北斗一代通信導航與GPS的組合，因此，現有的導航接收及不能滿足航海導航應用的特殊需求，不能作為船載導航接收機使用。

【發明內容】

[0005]本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于北斗和GPS的雙模船載導航接收機，解決了船載導航接收機在航行范圍超出北斗衛星覆蓋范圍時的導航定位問題。
[0006]本實用新型解決其技術問題是采取以下技術方案實現的:
[0007]—種基于北斗和GPS的雙模船載導航接收機，包括導航處理模塊、天線模塊和電源模塊，所述電源模塊與導航處理模塊相連接為其供電，所述天線模塊與導航處理模塊相連接并將接收到的衛星信號傳送給導航處理模塊進行處理，所述導航處理模塊包括主處理單元、定位單元、抗干擾單元、接口單元和人機交互單元，所述主處理單元分別與定位單元、接口單元和人機交互單元相連接，該定位單元采用北斗/GPS雙系統定位單元并通過抗干擾單元與天線模塊相連接。
[0008]而且，所述電源模塊采用主備電源供電方式，該電源模塊由220V交流電源或24V直流船用備用電源供電，電源模塊對輸入電源進行處理輸出穩定直流電源，為導航處理模塊供電。
[0009]而且，所述電源模塊上設有電源提示燈用于提示當前供電狀態。
[0010]而且，所述定位單元采用基于東方聯星CC50D的專用模塊。
[0011]而且，所述抗干擾單元由濾波保護電路構成用于對海上其他無線設備的射頻干擾信號進行濾波保護。
[0012]而且，所述接口單元包括一路差分RTCM輸入接口、三路NMEAO183輸出接口、一路USB接口、一路報警輸出接口以及一個提示設備故障的常閉觸頭，一路差分RTCM輸入接口和三路NMEA0183輸出接口為串行通信接口。
[0013]而且，所述人機交互單元包括顯示屏和功能按鍵，顯示屏和功能按鍵獨立使用或組合使用。
[0014]本實用新型的優點和積極效果是:
[0015]1、本實用新型同時支持GPS衛星定位和北斗二代系統定位，在聯合定位模式下，當船只航行范圍超出北斗衛星覆蓋范圍時，自主采用GPS導航定位，聯合模式增加了衛星接收數目，提高了定位精度，不僅可以進行北斗衛星定位，滿足國內航行導航需求，還可以進行GPS定位以及雙系統聯合定位，滿足國際航線導航需求。
[0016]2、本實用新型在實現高精度廣范圍的定位導航的同時，又可防范他國人為干擾定位功能，還有利于推進我國北斗導航系統民用的進程，對實現衛星導航產業的社會效益和經濟效益都具有重大作用。
[0017]3、本實用新型嚴格按照船載衛星導航設備的國內外相關標準的要求設計，同時滿足頂O和IEC關于船載北斗衛星導航系統接收設備性能標準和GPS性能標準要求，其與現有的船用北斗、GPS導航接收機相比，滿足了最新標準要求，有助于推進船用北斗導航產品的發展，實現北斗衛星導航系統產業化。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型的電路方框圖。
【具體實施方式】
[0019]以下結合附圖對本實用新型實施例做進一步詳述:
[0020]一種基于北斗和GPS的雙模船載導航接收機，如圖1所示，包括導航處理模塊、天線模塊和電源模塊，所述的電源模塊與導航處理模塊相連接為其供電，所述的天線模塊與導航處理模塊相連接并將接收到的衛星信號傳送給導航處理模塊進行處理。所述的導航處理模塊由主處理單元、定位單元、抗干擾單元、接口單元、顯示屏和功能按鍵連接構成，所述的主處理單元分別與定位單元、接口單元、顯示屏、功能按鍵相連接，該定位單元通過抗干擾單元與天線模塊相連接。下面對本實用新型的各個部分分別進行說明:
[0021]電源模塊由220V交流電源或24V直流船用備用電源供電，電源模塊對輸入電源進行處理輸出穩定直流電源，為導航處理模塊供電。電源模塊采用主、備電源供電方式，并在緊急情況時可在主、備用電源間進行無縫切換，保證接收機供電穩定性。同時電源模塊上具有電源提不燈，提不當肖LI供電狀態。
[0022]主處理單元采用ARM處理器，主要用于解析定位單元輸出的定位信息，并將船舶的位置、時間、速度等信息送至顯示屏進行動態顯示，或通過接口單元將定位信息輸出至外部設備。
[0023]定位單元為北斗/GPS雙系統定位單元，在本實施例中，定位單元采用基于東方聯星CC50D的專用模塊，該定位模塊為一款小體積、雙系統、高靈敏度、低功耗、易集成的定制模塊，實現機動載體的實時高精度定位、測速、授時，特別增加差分修正、自主完好性監測、抗干擾處理等設計，具有差分高精度定位、接收機自主完好性監測和抗干擾處理等特點。
[0024]抗干擾單元用于對海上其他無線設備的射頻干擾信號進行濾波保護的電路模塊，保證系統在海上惡劣環境下的正常使用。
[0025]接口單元提供雙模船載導航接收機與外部設備的接口，該接口單元包括一路差分RTCM輸入、三路NMEAO183輸出、一路USB接口、一路報警輸出以及一個提示設備故障的常閉觸頭，一路差分RTCM輸入和三路NMEAO183輸出為串行通信接口用于與外部設備通信；一路USB接口用于系統升級，一路報警輸出接口用于連接外部告警設備。
[0026]顯示屏和功能按鍵可獨立或組合使用，為系統提供多種人機交互操作方式，顯示屏采用觸摸顯示屏。
[0027]天線模塊是接收機衛星信號的接收部分。
[0028]上述導航處理模塊的各個部分封裝在一個呈矩形機殼中，機殼上表面安裝有觸摸式顯示屏，顯示屏右側為功能按鍵，下表面安裝有揚聲器和多個接口。
[0029]本實用新型根據國際、國內船載衛星導航設備相關標準進行設計，具有以下特點:可以處理符合ITU和RTCM標準的差分數據，具有符合ITU和RTCM標準要求的差分高精度定位功能，實現海洋廣域范圍內的高精度定位，滿足船舶進出港的精度要求。增加了接收機自主完好性監測(RA頂)功能，根據衛星狀態的變化給予用戶定位狀態提示或報警。針對海上復雜干擾環境，增加抗干擾模塊和定位模塊中的抗干擾處理，使得接收機能夠在窄帶射頻噪聲、寬帶射頻噪聲、連續波、脈沖等干擾下正常穩定工作，以及在射頻噪聲干擾下進行信號失鎖后的重捕獲。可連接外部報警設備并從外部進行報警確認。增設提示設備故障的常閉觸頭。觸摸屏和功能按鍵為系統提供多種人機交互方式，供用戶靈活選擇。主、備用電源間的無縫切換，保證接收機供電穩定性。
[0030]需要強調的是，本實用新型所述的實施例是說明性的，而不是限定性的，因此本實用新型包括并不限于【具體實施方式】中所述的實施例，凡是由本領域技術人員根據本實用新型的技術方案得出的其他實施方式，同樣屬于本實用新型保護的范圍。
【主權項】
1.一種基于北斗和GPS的雙模船載導航接收機，其特征在于:包括導航處理模塊、天線模塊和電源模塊，所述電源模塊與導航處理模塊相連接為其供電，所述天線模塊與導航處理模塊相連接并將接收到的衛星信號傳送給導航處理模塊進行處理，所述導航處理模塊包括主處理單元、定位單元、抗干擾單元、接口單元和人機交互單元，所述主處理單元分別與定位單元、接口單元和人機交互單元相連接，該定位單元采用北斗/GPS雙系統定位單元并通過抗干擾單元與天線模塊相連接。2.根據權利要求1所述的基于北斗和GPS的雙模船載導航接收機，其特征在于:所述電源模塊采用主備電源供電方式，該電源模塊由220V交流電源或24V直流船用備用電源供電，電源模塊對輸入電源進行處理輸出穩定直流電源，為導航處理模塊供電。3.根據權利要求1所述的基于北斗和GPS的雙模船載導航接收機，其特征在于:所述電源模塊上設有電源提示燈用于提示當前供電狀態。4.根據權利要求1所述的基于北斗和GPS的雙模船載導航接收機，其特征在于:所述定位單元采用基于東方聯星CC50D的專用模塊。5.根據權利要求1所述的基于北斗和GPS的雙模船載導航接收機，其特征在于:所述抗干擾單元由濾波保護電路構成用于對海上其他無線設備的射頻干擾信號進行濾波保護。6.根據權利要求1所述的基于北斗和GPS的雙模船載導航接收機，其特征在于:所述接口單元包括一路差分RTCM輸入接口、三路NMEAO183輸出接口、一路USB接口、一路報警輸出接口以及一個提示設備故障的常閉觸頭，一路差分RTCM輸入接口和三路NMEA0183輸出接口為串行通信接口。7.根據權利要求1所述的基于北斗和GPS的雙模船載導航接收機，其特征在于:所述人機交互單元包括顯示屏和功能按鍵，顯示屏和功能按鍵獨立使用或組合使用。
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于北斗和GPS的雙模船載導航接收機，其主要技術特點是：包括導航處理模塊、天線模塊和電源模塊，電源模塊與導航處理模塊相連接為其供電，天線模塊與導航處理模塊相連接并將接收到的衛星信號傳送給導航處理模塊進行處理，導航處理模塊包括主處理單元、定位單元、抗干擾單元、接口單元和人機交互單元，主處理單元分別與定位單元、接口單元和人機交互單元相連接，該定位單元采用北斗/GPS雙系統定位單元并通過抗干擾單元與天線模塊相連接。本實用新型能夠在GPS定位和北斗定位之間自動切換，不僅滿足國內航行導航需求，且滿足國際航線導航需求，有利于推進我國北斗導航系統民用的進程，能夠產生巨大的社會效益和經濟效益。
【IPC分類】G01S19/33
【公開號】CN204832525
【申請號】CN201520455564
【發明人】房媛媛, 張文杰, 辛玉龍, 王宏
【申請人】中國船舶重工集團公司第七0七研究所
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年6月29日