CN105403899A - 一种gps和北斗定位切换*** - Google Patents

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詹金晶
葛团伟
卢筑飞
王超
绍兴
胡志刚
敖科虎
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    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/33—Multimode operation in different systems which transmit time stamped messages, e.g. GPS/GLONASS

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Abstract

本发明公开了一种GPS和北斗定位切换***，包括GPS接收机、北斗接收机、切换控制模块、接口转换模块和电源模块；其中GPS接收机、北斗接收机和接口转换模块均通过RS232C接口连接至切换控制模块；GPS接收机接收来自GPS天线的卫星信号，进行解算定位，获得GPS定位数据，将所述GPS定位数据通过RS232C接口输出至切换控制模块；北斗接收机接收来自北斗天线的卫星信号，进行解算定位，获得北斗定位数据，将所述北斗定位数据通过RS232C接口输出至切换控制模块；切换控制模块接收外部输入的模式控制指令和切换控制指令；模式控制指令包括手动控制和自动控制两种指令；切换控制指令包括切换GPS和切换北斗两种指令。该***可以根据需要选择性地输出GPS或北斗定位的数据。

Description

一种GPS和北斗定位切换***
技术领域
本发明属于舰船定位技术领域，具体涉及一种GPS和北斗定位切换***。
背景技术
GPS(GlobalPositioningSystem)全球定位***是目前世界上应用最广泛的导航定位***，其定位精度高，利用差分技术，定位误差可控制在米级范围；覆盖范围广，在全球皆可观测到至少4颗卫星；技术成熟，已研制生产出满足不同需求的各种接收机。
在我国舰船上，大部分都装配有GPS接收机以对舰船进行实时定位。但GPS卫星和地面监控站都由美国控制，若其对卫星注入干扰策略，将使舰船的定位不再准确，严重影响舰船的指挥控制。为了使我国舰船的定位导航不受美国牵制，我国已经自主研制出可与GPS媲美的“北斗二代”，其单点定位精度可达10米，且随着差分技术的开发应用，定位精度将更高。在我国舰船上安装北斗接收机显然是必然的趋势。但我国舰船上已安装的GPS接收机不可能在短时间内全部退出，并且北斗卫星只覆盖亚太地区，对远洋航行，还依赖于GPS定位。在很长一段时间内，GPS定位和北斗定位必将共存。因此，就需要研制一套装置，使GPS接收机和北斗接收机都能为舰船导航定位，而且可以根据需要选择性地输出GPS或北斗定位的数据。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种GPS和北斗定位切换***，能够同时采用GPS接收机和北斗接收机为舰船导航定位，而且可以根据需要选择性地输出GPS或北斗定位的数据。
为了达到上述目的，本发明的技术方案为：一种GPS和北斗定位切换***，包括GPS接收机、北斗接收机、切换控制模块、接口转换模块和电源模块。
其中GPS接收机、北斗接收机和接口转换模块均通过RS232C接口连接至切换控制模块；
GPS接收机接收来自GPS天线的卫星信号，进行解算定位，获得GPS定位数据，将GPS定位数据通过RS232C接口输出至切换控制模块。
北斗接收机接收来自北斗天线的卫星信号，进行解算定位，获得北斗定位数据，将北斗定位数据通过RS232C接口输出至切换控制模块。
切换控制模块接收外部输入的模式控制指令和切换控制指令。
模式控制指令包括手动控制和自动控制两种指令。
切换控制指令包括切换GPS和切换北斗两种指令。
若模式控制指令为手动控制，则判断切换控制指令，若为切换GPS，则切换控制模块将GPS定位数据发送至接收转换模块进行转换输出；若为切换北斗，则切换控制模块将北斗定位数据发送至接收转换模块进行转换输出。
若模式控制指令为自动控制，则切换控制模块对GPS定位数据和北斗定位数据分别进行解析，提取定位有效性、差分状态和有效星数信息。
首先判断GPS定位数据和北斗定位数据的有效性，若其中之一有效则将有效的定位数据发送至接收转换模块进行转换输出；若两者都无效，则输出任意一路定位数据。
若两者都有效，则判断定位数据的差分状态，若其中之一为差分则选择该差分的定位数据发送至接收转换模块进行转换输出；若二者都差分或者不差分，则判断二者的有效星数信息，选择有效星数多的定位数据发送至接收转换模块进行转换输出。
电源模块为GPS接收机、北斗接收机、切换控制模块、接口转换模块提供稳定电源。
有益效果：
本发明所提供的定位切换***，能够同时采用GPS接收机和北斗接收机为舰船导航定位，而且可以根据需要选择性地输出GPS或北斗定位的数据，在进行选择时，即可以采用手动模式，又可以采用自动模式，在自动模式下，能够自动选择有效地、精度较高的定位数据进行输出。
附图说明
图1为切换***组成框图；
图2为切换控制模块流程图。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本发明所提供的GPS和北斗定位切换***，包括GPS接收机、北斗接收机、切换控制模块、接口转换模块和电源模块，实现舰船上GPS和北斗同时定位，并根据需要选择性地输出GPS或北斗定位数据。
GPS接收机和北斗接收机在通电状态下正常工作，输出RS232C接口的定位数据并发送到切换控制模块，切换控制模块根据装置面板上GPS/北斗切换开关的状态，选择输出GPS或北斗定位数据，接口转换模块将定位数据转换为RS422A接口或网络接口数据，通过后面板的航插输出到其他设备。
本发明另一种实现方式是，GPS接收机和北斗接收机输出RS232C接口的定位数据到切换控制模块，切换控制模块根据外部其他设备给出的选择信号而输出GPS或北斗定位数据，接口转换模块将定位数据转换为RS422A接口或网络接口的数据。外部其他设备给出的选择信号通过后面板的航插输入到切换控制模块。
GPS接收机接收来自GPS天线的卫星信号，进行解算定位，将定位数据通过RS232C接口输出。GPS接收机工作电源由电源模块供给。
北斗接收机接收来自北斗天线的卫星信号，进行解算定位，将定位数据通过RS232C接口输出。北斗接收机工作电源由电源模块供给。
切换控制模块输入接口包括GPS定位数据、北斗定位数据、模式控制和切换控制，输出接口为一路定位数据。
切换控制模块通过输入的模式控制信号可手动切换或自动切换。通电后，切换控制模块先进行初始化，通过两路RS232接口分别接收GPS定位数据和北斗定位数据，读取“模式控制”信号的状态，若为“手动控制”，则再判断“切换控制”的状态，为“GPS”则通过RS232接口输出GPS定位数据，为“北斗”则输出北斗定位数据。
若“模式控制”为自动状态，则切换控制模块对GPS和北斗定位数据进行解析，提取定位有效性、差分状态和有效星数信息。
根据提取的信息，首先判断GPS和北斗定位数据的有效性。若GPS有效则输出GPS定位数据，若北斗有效则输出北斗定位数据。若两者都无效，则输出任意一路定位数据。
若两者都有效，则输出二者中精度较高的一路，且由于差分对数据精度的影响比星数的影响大，本实施例中线判断差分状态再判断有效星数。
即判断定位数据的差分状态(有差分的数据精度高)，选择定位状态为差分的数据输出。若GPS和北斗定位数据都差分或者都不差分，则判断当前定位的有效卫星数量，选择卫星数量多的定位数据输出(有效卫星数量多的定位数据精度高)。切换控制模块电源由电源模块供给。
接口转换模块接收RS232C的定位数据，通过接口转换电路将定位数据转换为一路RS422A或一路网络输出。根据使用需要，也可以将定位数据转换为多路RS422A接口输出，或者同时转换为RS422A和网络输出。接口转换模块电源由电源模块供给。
电源模块输入AC220V的交流电，输出+24V和+5V的直流电，供其他模块使用。
综上，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种GPS和北斗定位切换***，其特征在于，包括GPS接收机、北斗接收机、切换控制模块、接口转换模块和电源模块；
其中GPS接收机、北斗接收机和接口转换模块均通过RS232C接口连接至切换控制模块；
所述GPS接收机接收来自GPS天线的卫星信号，进行解算定位，获得GPS定位数据，将所述GPS定位数据通过RS232C接口输出至切换控制模块；
所述北斗接收机接收来自北斗天线的卫星信号，进行解算定位，获得北斗定位数据，将所述北斗定位数据通过RS232C接口输出至切换控制模块；
所述切换控制模块接收外部输入的模式控制指令和切换控制指令；
所述模式控制指令包括手动控制和自动控制两种指令；
所述切换控制指令包括切换GPS和切换北斗两种指令；
若模式控制指令为手动控制，则判断切换控制指令，若为切换GPS，则切换控制模块将所述GPS定位数据发送至接收转换模块进行转换输出；若为切换北斗，则切换控制模块将所述北斗定位数据发送至接收转换模块进行转换输出；
若模式控制指令为自动控制，则切换控制模块对所述GPS定位数据和北斗定位数据分别进行解析，提取定位有效性、差分状态和有效星数信息；
首先判断GPS定位数据和北斗定位数据的有效性，若其中之一有效则将有效的定位数据发送至接收转换模块进行转换输出；若两者都无效，则输出任意一路定位数据；
若两者都有效，则判断定位数据的差分状态，若其中之一为差分则选择该差分的定位数据发送至接收转换模块进行转换输出；若二者都差分或者不差分，则判断二者的有效星数信息，选择有效星数多的定位数据发送至接收转换模块进行转换输出；
所述电源模块为GPS接收机、北斗接收机、切换控制模块、接口转换模块提供稳定电源。
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