CN101583073A - Gnss网络差分改正信息的无线数据通讯装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卫星导航定位设备中的GNSS网络差分改正信息的无线数据通讯装置，属于网络差分改正数据转发设备。本装置的结构包括电源管理模块、单片机控制模块、接口模块、通讯模块、振荡源模块和天线，其中：通讯模块和接口模块均与单片机控制模块双向相连，通讯模块与接口模块双向相连，振荡源模块输出端连接单片机控制模块输入端，天线连接通讯模块，电源管理模块分别给接口模块、单片机控制模块和通讯模块供电，接口模块与GPS接收机双向相连。本发明将Ntrip协议嵌入到设备中，实现了与GPS基站对接，能够通过Internet传播RTCM差分数据。

Description

GNSS网络差分改正信息的无线数据通讯装置

技术领域

本发明涉及卫星导航定位设备中的一种GNSS网络差分改正信息的无线数据通讯装置，属于网络差分改正数据转发设备。

背景技术

连续运行卫星定位参考站***(CORS)可综合应用于国土测绘、城市规划、地籍管理、城乡建设、气象预报、车船导航、精细农业、旅游探险、紧急救援以及城市地理信息***等众多领域。仅江苏境内单、双频GPS接收机就有十几万台，总价值上百亿，且呈快速增长趋势，如果这些设备使用CORS，就必须采用无线移动网络接入、传输差分改正信息。为此，研制一种基于无线通讯的数据传输装置尤为必要。

传统RTK采用UHF电台播发差分信号，其频率约为450～470MHz，波长60cm左右。信号的覆盖范围与测量环境有很大关系，实时作业时，由于受测地形、气象、电磁干扰源等多种因素的影响，一般的双频GPS接收机的作用距离通常只有5～10Km；而在山区和城镇等障碍物屏蔽比较多的地方作业时，RTK测量经常无法进行。

近几年来移动数据通讯技术迅速发展，利用移动网络进行数据传输成为现实，市场上已经出现GPRS/EGPRS/CDMA进行数据传输的设备，但是这些设备均为通用模块，无法与CORS网络对接，不能用来传输网络差分改正数据。

发明内容

本发明为了使旧GPS设备能准确高效地转发接收到的GPRS数据而提出一种GNSS网络差分改正信息的无线数据通讯装置。

本发明的GNSS网络差分改正信息的无线数据通讯装置，其结构包括：电源管理模块、单片机控制模块、接口模块、通讯模块、振荡源模块和天线，其中：通讯模块和接口模块均与单片机控制模块双向相连，通讯模块与接口模块双向相连，振荡源模块连接单片机控制模块，天线连接通讯模块，电源管理模块分别给接口模块、单片机控制模块和通讯模块供电，接口模块与GPS接收机双向相连，所述单片机控制模块是一个单片机，接口模块是一个接口电平转换芯片。

本发明将Ntrip(Networked Transport of RTCM via Internet Protocol)协议嵌入到设备中，实现了与GPS基站的对接，能够通过Internet传播RTCM差分数据；使用本发明装置，野外测绘可以采用网络RTK的工作方式，无需架设参考站，省去了野外工作中的值守人员和假设参考站的时间，降低了作业成本；提高了生产效率，使传统“1+1”GPS接收机真正等于“2”，生产效率双倍提高；不必四处寻找控制点，扩大了作业半径；本发明装置体积小，重量轻：体积为9.7*7.9*2.5立方厘米，重约250克，携带方便；价格低：采用通用元器件进行设计制造，成本低；使用方便：土地现场调查人员只需一根串口线即可将CORS模块与GPS接收机相连，不需其他额外设备；本发明能广泛用于众多高精度GPS测量设备接入连续运行参考站***，通过无线转发的网络差分改正信息实现高精度定位。

附图说明

图1是本发明的整体结构框图。

图2是本发明中电源管理模块电路原理图。

图3是本发明中单片机控制模块的单片机电路原理图。

图4是本发明中振荡源模块电路原理图。

图5是本发明中通讯模块电路原理图。

图6是本发明中接口模块电路原理图。

图7是本发明装置的工作流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的GNSS网络差分改正信息的无线数据通讯装置，其结构包括：电源管理模块、单片机控制模块、接口模块、通讯模块、振荡源模块和天线，其中：通讯模块和接口模块均与单片机控制模块双向相连，通讯模块与接口模块双向相连，振荡源模块连接单片机控制模块，天线连接通讯模块，电源管理模块分别给接口模块、单片机控制模块和通讯模块供电，接口模块与GPS接收机双向相连

如图2所示，本发明中电源管理模块的线性稳压电源J11采用LM1117，可调式开关电源转换器U1采用LM2596S-ADJ，本发明采用较大容量加装电路保护的锂电池进行供电，电源管理模块将锂电池的7.2V电压转换并稳定在5V和3.3V给单片机控制模块、接口模块和通讯模块供电。

如图3所示，本发明中单片机控制模块的单片机U15采用德州仪器的低功耗芯片MSP430F149，以发送AT指令的方式对通讯模块进行控制。

如图4所示，本发明中振荡源模块由晶体振荡器X1、电阻R1和电容C3、C4组成，其为整个***提供晶体振荡时钟。

如图5所示，本发明中通讯模块由插座J3和SIM卡J6组成。

如图6所示，本发明中接口模块的接口电平转换芯片U6采用MAX3232。

具体的连接方式为：通讯模块插座J3的串口输入端GR64RX连接单片机U15的串口0输出即32脚，插座J3的串口输出端GR64TX连接接口电平转换芯片U6的11脚，插座J3的使能引脚14脚连接单片机U15的28脚，单片机U15的串口1即URXD1和UTXD1分别连接接口电平转换芯片U6的9脚和10脚，振荡源模块输出端XT2IN和XT2OUT连接单片机U15的8脚和9脚。

如图7所示，程序先将单片机初始化，然后根据实际情况确定是否需要进行参数配置，如能读取设备参数，则将设备参数写入Flash，否则将默认值写入Flash。随后开始初始化模块与CORS中心的连接，如果未连接成功，则判断模块是否复位，如模块复位了，则返回初始化与CORS中心连接这一步骤，如模块没有复位，则判断CORS中心是否关闭，如CORS中心关闭，则返回初始化与CORS中心连接这一步骤，否则由UART0发送概略位置；如果已连接成功，则判断是否授权通过，如未授权通过，则返回初始化与CORS中心连接这一步骤，如授权通过，则判断是否受到UART0的数据，如未收到，则返回初始化与CORS中心连接这一步骤，如收到了，则由UART1转发差分改正信息。

Claims (2)

1、一种GNSS网络差分改正信息的无线数据通讯装置，其特征在于：包括电源管理模块、单片机控制模块、接口模块、通讯模块、振荡源模块和天线，其中：通讯模块和接口模块均与单片机控制模块双向相连，通讯模块与接口模块双向相连，振荡源模块连接单片机控制模块，天线连接通讯模块，电源管理模块分别给接口模块、单片机控制模块和通讯模块供电，接口模块与GPS接收机双向相连，所述单片机控制模块是一个单片机(U15)，接口模块是一个接口电平转换芯片(U6)。

2、根据权利要求1所述的GNSS网络差分改正信息的无线数据通讯装置，其特征在于：所述单片机(U15)的URXD1端和UTXD1端分别与接口电平转换芯片(U6)的9脚和10脚连接。

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