一种便携式高精度全球卫星导航系统接收机技术方案

一种便携式高精度全球卫星导航系统接收机，通过接收机内集成全网通通信模块直接从差分增强基站获取差分数据而无需再依赖手簿工具，减轻外场作业人员作业负担，还在提高集成度的同时利用惯性测量单元使卫星定位单元或者说双频RTK板卡能够在低功耗待机模式和正常功耗运行模式之间进行切换，从而降低整机功耗，延长整机续航时间，其特征在于，包括主控单元，所述主控单元分别连接惯性测量单元、卫星定位单元和全网通通信模块，所述卫星定位单元为双频RTK板卡即双频实时动态定位板卡，所述全网通通信模块既用于连接差分增强基站以获取差分数据，也用于连接用户业务平台以上传定位结果数据。

【技术实现步骤摘要】
一种便携式高精度全球卫星导航系统接收机
本专利技术涉及卫星导航技术，特别是一种便携式高精度全球卫星导航系统接收机，也称为一种便携式高精度GNSS接收机，所述高精度是指通过采用RTK实时动态定位技术的双频RTK板卡使卫星定位精度得到提高。
技术介绍
在全球卫星导航系统(GNSS)高精度差分定位的应用领域，北斗卫星导航定位结合地面差分增强技术，实现高精度定位，终端产品定位误差在厘米级。本专利技术人发现，在现有技术中，高精度GNSS接收机需要与另外一个具备通信功能的手簿(例如智能手机或平板电脑等)组合，由手簿接收差分数据发送给GNSS接收机进行高精度解算，使得外场作业人员需要携带多个设备，作业负担重，而且系统成本高。本专利技术人认为，如果在高精度GNSS接收机内集成全网通通信模块则可以直接从差分增强基站获取差分数据而无需再依赖手簿工具，还可以在提高集成度的同时利用惯性测量单元使卫星定位单元或者说双频RTK板卡能够在低功耗待机模式和正常功耗运行模式之间进行切换，从而降低整机功耗，延长整机续航时间。有鉴于此，本专利技术人完成了本专利技术。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种便携式高精度全球卫星导航系统接收机，也称为一种便携式高精度GNSS接收机，所述高精度是指通过采用RTK实时动态定位技术的双频RTK板卡使卫星定位精度得到提高。本专利技术通过接收机内集成全网通通信模块直接从差分增强基站获取差分数据而无需再依赖手簿工具，减轻外场作业人员作业负担，还在提高集成度的同时利用惯性测量单元使卫星定位单元或者说双频RTK板卡能够在低功耗待机模式和正常功耗运行模式之间进行切换，从而降低整机功耗，延长整机续航时间。本专利技术的技术方案如下：一种便携式高精度全球卫星导航系统接收机，其特征在于，包括主控单元，所述主控单元分别连接惯性测量单元、卫星定位单元和全网通通信模块，所述卫星定位单元为双频RTK板卡即双频实时动态定位板卡，所述全网通通信模块既用于连接差分增强基站以获取差分数据，也用于连接用户业务平台以上传定位结果数据。所述惯性测量单元用于测量接收机的加速度和角速度以使所述主控单元确定接收机的运动状态，所述接收机的运动状态包括静止状态、匀速运动状态和变速运动状态，对于所述静止状态，所述主控单元复制该静止状态前的卫星定位结果通过所述全网通通信模块输出定位结果数据；对于所述匀速运动状态，所述主控单元根据该匀速运动的方向和速率模拟出定位结果并通过所述全网通通信模块输出定位结果数据；对于所述变速运动状态，所述主控单元根据所述卫星定位单元的实时搜星定位结果并通过所述全网通通信模块输出卫星实时定位数据；当所述接收机处于静止状态或匀速运动状态时，所述卫星定位单元保持或变更为待机模式；当所述接收机处于变速运动状态时，所述卫星定位单元保持或变更为实时搜星定位的正常工作模式。所述主控单元分别连接磁力计和气压计，所述磁力计用于测量接收机运动方向，所述气压计用于测量接收机海拔高度。所述主控单元分别连接WIFI通信模块和蓝牙通信模块，所述蓝牙通信模块用于连接智能手机，所述WIFI通信模块用于连接路由器。所述卫星定位单元连接卫星接收天线，所述主控单元连接电源系统，所述电源系统包括可充电电池和USB充电口。所述主控单元连接第一内置串口，所述双频RTK板卡连接第二内置串口，所述第一内置串口和所述第二内置串口均集成到位于接收机壳体上的航空插座中。所述航空插座与线缆连接，所述线缆具有线缆7pin航空插头、线缆第一外接接口和线缆第二外接接口，所述线缆7pin航空插头匹配所述航空插座，所述线缆第一外接接口匹配所述第一内置串口，所述线缆第二外接接口匹配所述第二内置串口。所述主控单元连接状态指示灯，所述状态指示灯包括定位状态指示灯、蓝牙状态指示灯、电量状态指示灯、通信状态指示灯和WIFI状态指示灯。所述全网通通信模块支持移动、电信和/或联通所有通信制式。所述惯性测量单元包括加速度计和陀螺仪，所述加速度计获取加速度信号，所述陀螺仪获取角速度信号；所述蓝牙通信模块为双模蓝牙模块，可以兼容BT2.3及BLE4.0协议；所述卫星接收天线为陶瓷天线，能接收BDSB1/B2和GPSL1/L2卫星导航信号。本专利技术的技术效果如下：本专利技术一种便携式高精度全球卫星导航系统接收机，属于通信、定位一体化的高精度GNSS接收机，通过高精度定位模块和全网通通信模块的组合得以实现。双频RTK板卡即双频实时动态定位板卡属于高精度定位模块。高精度定位模块具有导航定位解算能力并能通过卫星接收天线接收卫星导航信号，全网通通信模块能够从差分服务器获取差分改正数据，主控单元进行差分解算，解算出定位结果并通过全网通通信模块上传到用户业务平台。利用惯性测量单元使卫星定位单元或者说双频RTK板卡能够在低功耗待机模式和正常功耗运行模式之间进行切换，从而降低整机功耗，延长整机续航时间。随着卫星定位技术的快速发展，人们对快速高精度位置信息的需求也日益强烈。而目前使用最为广泛的高精度定位技术就是RTK(实时动态定位:Real-TimeKinematic)，RTK技术的关键在于使用了BDS/GPS的载波相位观测量，并利用了参考站和移动站之间观测误差的空间相关性，通过差分的方式除去移动站观测数据中的大部分误差，从而实现高精度分米甚至厘米级的定位。双频RTK板卡采用BDS/GPS双系统卫星导航解算模块，能接收BDS/GPS双系统卫星导航数据，支持RTD伪距差分、RTK载波相位差分、SBAS星基差分的定位模式。附图说明图1是实施本专利技术一种便携式高精度全球卫星导航系统接收机的结构示意图。附图标记列示如下：1-磁力计；2-气压计；3-惯性测量单元；4-卫星定位单元或双频RTK板卡即双频实时动态定位板卡(RTK，Real-TimeKinematic，实时动态定位；RTK实时动态定位技术是一种高精度定位技术)；5-卫星接收天线；6-用户业务平台；7-差分增强基站；8-智能手机或手簿(智能手机带有手机卫星定位APP，例如北斗助手等)；9-蓝牙通信模块；10-可充电电池；11-USB充电口；12-第一内置串口或7pin航空插头串口A；13-状态指示灯；14-主控单元；15-第二内置串口或7pin航空插头串口B；16-WIFI通信模块；17-全网通通信模块；18-航空插座或GNSS接收机底座7pin航空插座(其中数字1～7即为7个针脚；GNSS即全球卫星导航系统)；19-线缆7pin航空插头；20-线缆第一外接接口或外接接口A；21-线缆第二外接接口或外接接口B。具体实施方式下面结合附图(图1)对本专利技术进行说明。图1是实施本专利技术一种便携式高精度全球卫星导航系统接收机的结构示意图。如图1所示，一种便携式高精度全球卫星导航系统接收机，包括主控单元14，所述主控单元14分别连接惯性测量单元3、卫星定位单元4和全网通通信模块17，所述卫星定位单元4为双频RTK板卡即双频实时动态定位板卡，所述全网通通信模块17既用于连接差分增强基站7以获取差分数据，也用于连接用户业务平台6以上传定位结果数据。所述惯性测量单元3用于测量接收机的加速度和角速度以使所述主控单元14确定接收机的运动状态，所述接收机的运动状态包括静止状态、匀速运动状态和变速运动状态，对于所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种便携式高精度全球卫星导航系统接收机，其特征在于，包括主控单元，所述主控单元分别连接惯性测量单元、卫星定位单元和全网通通信模块，所述卫星定位单元采用双频RTK板卡，所述双频RTK板卡即双频实时动态定位板卡，所述全网通通信模块既用于连接差分增强基站以获取差分数据，也用于连接用户业务平台以上传定位结果数据；所述惯性测量单元用于测量接收机的加速度和角速度以使所述主控单元确定接收机的运动状态，所述接收机的运动状态包括静止状态、匀速运动状态和变速运动状态，对于所述静止状态，所述主控单元复制该静止状态前的卫星定位结果通过所述全网通通信模块输出定位结果数据；对于所述匀速运动状态，所述主控单元根据该匀速运动的方向和速率模拟出定位结果并通过所述全网通通信模块输出定位结果数据；对于所述变速运动状态，所述主控单元根据所述卫星定位单元的实时搜星定位结果并通过所述全网通通信模块输出卫星实时定位数据；当所述接收机处于静止状态或匀速运动状态时，所述卫星定位单元保持或变更为待机模式；当所述接收机处于变速运动状态时，所述卫星定位单元保持或变更为实时搜星定位的正常工作模式。

【技术特征摘要】
1.一种便携式高精度全球卫星导航系统接收机，其特征在于，包括主控单元，所述主控单元分别连接惯性测量单元、卫星定位单元和全网通通信模块，所述卫星定位单元采用双频RTK板卡，所述双频RTK板卡即双频实时动态定位板卡，所述全网通通信模块既用于连接差分增强基站以获取差分数据，也用于连接用户业务平台以上传定位结果数据；所述惯性测量单元用于测量接收机的加速度和角速度以使所述主控单元确定接收机的运动状态，所述接收机的运动状态包括静止状态、匀速运动状态和变速运动状态，对于所述静止状态，所述主控单元复制该静止状态前的卫星定位结果通过所述全网通通信模块输出定位结果数据；对于所述匀速运动状态，所述主控单元根据该匀速运动的方向和速率模拟出定位结果并通过所述全网通通信模块输出定位结果数据；对于所述变速运动状态，所述主控单元根据所述卫星定位单元的实时搜星定位结果并通过所述全网通通信模块输出卫星实时定位数据；当所述接收机处于静止状态或匀速运动状态时，所述卫星定位单元保持或变更为待机模式；当所述接收机处于变速运动状态时，所述卫星定位单元保持或变更为实时搜星定位的正常工作模式。2.根据权利要求1所述的便携式高精度全球卫星导航系统接收机，其特征在于，所述主控单元分别连接磁力计和气压计，所述磁力计用于测量接收机运动方向，所述气压计用于测量接收机海拔高度。3.根据权利要求1所述的便携式高精度全球卫星导航系统接收机，其特征在于，所述主控单元分别连接WIFI通信模块和蓝牙通信模块，所述蓝牙通信模块用于连接智能手机，所述WIFI通信模块用于连接路由...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：北京东方联星科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11