一种基于北斗导航通信系统的船载终端技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于北斗导航通信系统的船载终端，其特征在于，所述船载终端包括：连接北斗卫星导航系统，用于对船舶进行定位并输出船舶位置信息的北斗定位单元；用于检测船舶姿态的船舶姿态检测单元；用于识别可燃气体并输出可燃气体浓度信息的可燃气体检测单元；用于北斗定位单元、船舶姿态检测单元和可燃气体检测单元供电的电源，该电源输出直流5V和直流3.3V；本实用新型专利技术具备利用我国自主可控的北斗卫星导航系统的船舶定位能力，同时还具备船舶姿态确定能力和船载危险气体检测能力，电路结构简单实用。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种船载终端，具体为一种基于北斗导航通信系统的船载终端。
技术介绍
北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统 (GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统；2014年 11月23日，国际海事组织海上安全委员会审议通过了对北斗卫星导航系统认可的航行安 全通函，这标志着北斗卫星导航系统正式成为全球无线电导航系统的组成部分，取得面向 海事应用的国际合法地位；促进北斗卫星导航系统应用产业化具有重要意义。 当前我国绝大多数的进出口物资均是由海上运输来完成的，而船舶运输的海运货 物中属于危险品的占60%以上，其中可燃气体占据危险品中的一定分量，且若积载或存储 方式不当、船舶航行环境的变化、包装破损等，容易发生燃烧、爆炸等情况，对船员、船舶和 海洋环境构成了极大的威胁。目前已有基于北斗导航的船载装置，如图1所示，虽然起到了 很好效果，但是采用拼凑的方式选用检测元件，使得整体系统不够稳定。针对上述内容，如 何实现利用我国自主可控的北斗卫星导航系统的船舶定位能力，同时还具备船舶姿态确定 能力和船载危险气体检测能力的船载终端，现有技术中尚未有效的解决方案。
技术实现思路
本技术针对以上问题的提出，而研制一种基于北斗导航通信系统的船载终 端。 本技术的技术方案是： -种基于北斗导航通信系统的船载终端，包括： 连接北斗卫星导航系统，用于对船舶进行定位并输出船舶位置信息的北斗定位单 元； 用于检测船舶姿态的船舶姿态检测单元； 用于识别可燃气体并输出可燃气体浓度信息的可燃气体检测单元； 用于北斗定位单元、船舶姿态检测单元和可燃气体检测单元供电的电源，该电源 输出直流5V和直流3. 3V ; 进一步地，所述北斗定位单元包括： 连接北斗卫星导航系统的接收天线Al ; 连接接收天线A1，用于接收北斗卫星导航系统发射的信号并转换为对应的船舶位 置信息的北斗定位模块Ul ;所述北斗定位模块Ul采用VK2217BDMT芯片，并通过引脚RXDl 和引脚TXDl输出船舶位置信息；所述北斗定位模块Ul的引脚RF_IN连接接收天线Al ;所 述北斗定位模块Ul的引脚VCC_RF与引脚V_ANT之间接有电阻Rl ;所述北斗定位模块Ul的 引脚接有电池 BTl ; 进一步地，所述船舶姿态检测单元包括： 用于检测船舶三轴方向加速度的加速度传感器U4 ;所述加速度传感器U4采用 ADXL345芯片，并通过引脚SCL和引脚SDA输出船舶三轴方向的加速度数据；所述加速度传 感器U4的引脚SCL通过上拉电阻RlO连接直流3. 3V正极；所述加速度传感器U4的引脚 SCL通过上拉电阻RlO连接直流3. 3V正极；所述加速度传感器U4的引脚SDA通过上拉电 阻Rll连接直流3. 3V正极；所述加速度传感器U4的引脚^通过电阻R9接地；所述加速度 传感器U4的引脚SDO通过电阻Rl2接地； 进一步地，所述可燃气体检测单元包括： 用于识别可燃气体并输出可燃气体浓度信息的催化燃烧式气体传感器U2 ; 用于对催化燃烧式气体传感器U2输出的气体浓度信息进行放大的运算放大器 U3 ； 所述催化燃烧式气体传感器U2采用MJC4/3. OL型催化元件，并具有敏感元件和补 偿元件；所述运算放大器U3采用LM321芯片；所述催化燃烧式气体传感器U2具有的敏感元 件一端连接补偿元件一端，并通过电阻R5连接运算放大器U3的反相输入端；所述敏感元件 另一端通过二极管Dl连接直流3. 3V正极，并通过相互串联的电阻R2和电阻R4连接运算 放大器U3的同相输入端，以及经由所述电阻R2后、通过相互串联的可调电阻Wl和电阻R3 接地；所述补偿元件另一端接地；所述运算放大器U3的同相输入端通过电阻R6接地；所述 运算放大器U3的反相输入端经由电阻R7连接运算放大器U3的输出端；所述运算放大器U3 的输出端输出放大后的可燃气体浓度信息； 进一步地，所述船载终端还包括： 用于接收船舶位置信息、船舶三轴方向的加速度数据和气体浓度信息的微处理单 元；所述微处理器单元包括微处理器U5,该微处理器U5采用Atmegaie芯片；所述微处理器 U5通过引脚TXD连接所述北斗定位模块Ul的引脚RXD1，并通过引脚RXD连接所述北斗定 位模块Ul的引脚TXD1，以实现船舶位置信息的接收；所述微处理器U5通过引脚TCK连接 所述加速度传感器U4的引脚SCL，并通过引脚SDA连接所述加速度传感器U4的引脚SDA， 以实现船舶三轴方向的加速度数据的接收；所述微处理器U5的引脚ADCO经由电阻R8连接 所述运算放大器U3的输出端，以实现可燃气体浓度信息的接收； 进一步地，所述船舶姿态检测单元还包括陀螺仪； 进一步地，所述船载终端还包括与微处理器U5的SPI接口相连接的显示屏； 由于采用了上述技术方案，本技术提供的基于北斗导航通信系统的船载终 端，通过具有相应电路结构的北斗定位单元实现北斗卫星导航系统的应用，完成船舶位置 信息的确定，有利于促进北斗卫星导航系统应用产业化；船舶姿态检测单元包括加速度传 感器和陀螺仪的应用电路，能够实时准确检测三轴方向的加速度数据和角速度数据等船舶 姿态数据，便于根据这些姿态数据进一步分析慢变的环境力扰动对船舶定位的影响；另外， 利用可燃气体检测单元能够及时获取船载可燃气体的浓度信息，进而避免由于可燃气体发 生燃烧或爆炸等情况对船员、船舶和海洋环境造成的威胁；本技术具备利用我国自主 可控的北斗卫星导航系统的船舶定位能力，同时还具备船舶姿态确定能力和船载危险气体 检测能力，电路结构简单实用。【附图说明】 图1是现有船载终端的结构框图； 图2是本技术所述船载终端的电路原理图。【具体实施方式】 如图1和图2所示的一种基于北斗导航通信系统的船载终端，包括：连接北斗卫 星导航系统，用于对船舶进行定位并输出船舶位置信息的北斗定位单元；用于检测船舶姿 态的船舶姿态检测单元；用于识别可燃气体并输出可燃气体浓度信息的可燃气体检测单 元；用于北斗定位单元、船舶姿态检测单元和可燃气体检测单元供电的电源，该电源输出直 流5V和直流3. 3V ;进一步地，所述北斗定位单元包括：连接北斗卫星导航系统的接收天线 Al ;连接接收天线A1，用于接收北斗卫星导航系统发射的信号并转换为对应的船舶位置信 息的北斗定位模块Ul ;所述北斗定位模块Ul采用VK2217BDMT芯片，并通过引脚RXDl和引 脚TXDl输出船舶位置信息；所述北斗定位模块Ul的引脚RF_IN连接接收天线Al ;所述北 斗定位模块Ul的引脚VCC_RF与引脚V_ANT之间接有电阻Rl ;所述北斗定位模块Ul的引 脚接有电池 BTl ;进一步地，所述船舶姿态检测单元包括：用于检测船舶三轴方向加速度的 加速度传感器U4 ;所述加速度传感器U4采用ADXL345芯片，并通过引脚SCL和引脚SDA输 出船舶三轴方向的加速度数据；所述加速度传感器U4的引脚SCL通过上拉电阻RlO连接直 流3. 3V正极；所述加速度传感器U4的引脚SCL通过上拉电阻RlO连接直流3. 3V正极；所 述加速度传感器U4的引脚SDA通过上拉电阻Rll连接直流3. 3V本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于北斗导航通信系统的船载终端，所述船载终端包括：连接北斗卫星导航系统，用于对船舶进行定位并输出船舶位置信息的北斗定位单元；用于检测船舶姿态的船舶姿态检测单元；用于识别可燃气体并输出可燃气体浓度信息的可燃气体检测单元；用于北斗定位单元、船舶姿态检测单元和可燃气体检测单元供电的电源，该电源输出直流5V和直流3.3V；其特征在于：所述船舶姿态检测单元包括：用于检测船舶三轴方向加速度的加速度传感器U4；所述加速度传感器U4采用ADXL345芯片，并通过引脚SCL和引脚SDA输出船舶三轴方向的加速度数据；所述加速度传感器U4的引脚SCL通过上拉电阻R10连接直流3.3V正极；所述加速度传感器U4的引脚SCL通过上拉电阻R10连接直流3.3V正极；所述加速度传感器U4的引脚SDA通过上拉电阻R11连接直流3.3V正极；所述加速度传感器U4的引脚通过电阻R9接地；所述加速度传感器U4的引脚SDO通过电阻R12接地；所述可燃气体检测单元包括：用于识别可燃气体并输出可燃气体浓度信息的催化燃烧式气体传感器U2；用于对催化燃烧式气体传感器U2输出的气体浓度信息进行放大的运算放大器U3；所述催化燃烧式气体传感器U2采用MJC4/3.0L型催化元件，并具有敏感元件和补偿元件；所述运算放大器U3采用LM321芯片；所述催化燃烧式气体传感器U2具有的敏感元件一端连接补偿元件一端，并通过电阻R5连接运算放大器U3的反相输入端；所述敏感元件另一端通过二极管D1连接直流3.3V正极，并通过相互串联的电阻R2和电阻R4连接运算放大器U3的同相输入端，以及经由所述电阻R2后、通过相互串联的可调电阻W1和电阻R3接地；所述补偿元件另一端接地；所述运算放大器U3的同相输入端通过电阻R6接地；所述运算放大器U3的反相输入端经由电阻R7连接运算放大器U3的输出端；所述运算放大器U3的输出端输出放大后的可燃气体浓度信息。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何英杰，
申请(专利权)人：何英杰，
类型：新型
国别省市：辽宁;21