一种无人机轨迹检测用GNSS设备制造技术

本发明专利技术涉及一种无人机轨迹检测用GNSS设备。该设备包括GNSS天线信号放大电路、GNSS芯片、MCU和TF卡，所述GNSS射频放大电路包括GNSS天线，所述GNSS天线采用PCB板载贴片天线，所述PCB板载贴片天线的重量小于1g；所述GNSS芯片采用全系统GNSS导航芯片，所述GNSS导航芯片型号为UM960，重量为8g。该无人机轨迹检测用GNSS设备质量轻，能够满足各类消费无人机、工业无人机、军用无人机飞行轨迹检测的需求。军用无人机飞行轨迹检测的需求。军用无人机飞行轨迹检测的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机轨迹检测用GNSS设备


[0001]本专利技术涉及无人机轨迹检测领域，特别是涉及一种无人机轨迹检测用GNSS设备。

技术介绍

[0002]GNSS系统(Global Navigation Satellite System)泛指所有的卫星导航系统，包括中国的北斗、美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的Galileo。GNSS装置主要是指以GNSS系统为核心的具有一定应用场景的装置，包括船载GNSS装置、车载GNSS装置、航空GNSS装置、通用GNSS接收机等，根据其应用场景的不同，其精度、尺寸、重量等指标也不尽相同。
[0003]目前，市面上绝大部分的GNSS装置均以GNSS OEM板卡为核心，配备二次电源模块、接口扩展电路，并以外壳进行封装，其适用性较广，但体积较大、重量较重，不适用于载重较轻的运动载体，如小型无人机。
[0004]无人机是目前很常见的产品，包括各类消费无人机、工业无人机、军用无人机等等。随着我国无人机技术的迅速发展，各种无人机大量进入市场，由于各厂家生产的无人机飞行性能存在差异，为了规范化管理，国家及地方相继颁布一系列关于无人机飞行轨迹优劣的评估指标，只有合乎要求的无人机才允许投入市场。因此，无人机飞行轨迹检测设备显得十分重要。
[0005]目前市面上无人机飞行轨迹检测设备想对较少，比较常见的检测方案为视觉检测，即建设特定的试验场，在试验场特定点架设摄像机，被测无人机底部需要安装特定的标志点，被测无人机在指定航线飞行，摄像机对其进行拍摄，待试验结束后，通过图像处理的方式计算出被测无人机在每帧图像中的坐标，再与指定航线进行对比解算，从而评估无人机飞行轨迹的精确度。由于图像处理的方式速度较慢，且大量的影像数据占据磁盘空间较大，对于后期结果溯源带来一定的难度，且飞行试验受制于光线，有一定的局限性。近几年来，中电54所研制了基于GNSS的无人机数字化轨迹检测系统，采用Novatel GNSS板卡为核心，辅助两套4G DTU，其中1套4G DTU用于接收基站传来的差分数据，实现RTK高精度定位，另外1套4G DTU用于远程监控GNSS板卡的数据，系统内带有数据存储模块，能够实时存储GNSS板卡输出的原始数据，待试验结束后导出数据进行后处理，并与预定航线进行对比，从而评估无人机飞行性能。相比图像的方式，采用GNSS系统具有很多优点：预定航线可以更加灵活，不受制于试验场，可以根据需要自由设计航线，对光线没有要求，数据交互性好，原始数据量较少，方便后期结果溯源。缺点是：此系统需要安装在无人机上，且检测系统重量约500g，对于负载能力较大的无人机影响不大，但是对于轻量化的消费无人机，则难以安装，且重量超出了无人机的负载能力，本身会影响无人机的飞行性能。
[0006]随着消费无人机的剧增，消费无人机也需要进行飞行轨迹检测，因此需要质量更轻的检测设备。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种无人机轨迹检测用GNSS设备，该无人机轨迹检测用GNSS
设备质量轻，能够满足各类消费无人机、工业无人机、军用无人机飞行轨迹检测的需求。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0009]一种无人机轨迹检测用GNSS设备，包括GNSS天线信号放大电路、GNSS芯片、MCU和TF卡，所述GNSS射频放大电路包括GNSS天线，所述GNSS天线采用PCB板载贴片天线，所述PCB板载贴片天线的重量小于1g；所述GNSS芯片采用全系统GNSS导航芯片，所述GNSS导航芯片型号为UM960，重量为8g。
[0010]可选地，所述GNSS导航芯片大小为12.2
×
16mm，支持最大20Hz原始观测数据输出，支持实时RTK差分，所述GNSS导航芯片提供3路LVTTL串口信号。
[0011]可选地，所述GNSS天线信号放大电路还包括前端阻抗匹配电路、LNA放大电路和后端阻抗匹配电路，所述GNSS天线与所述前端阻抗匹配电路的输入连接。
[0012]可选地，所述LNA放大电路采用以AT2659S为核心的低噪声放大电路。
[0013]可选地，所述前端阻抗匹配电路包括两个电感和一个电容；所述后端阻抗匹配电路包括一个隔直电容；所述GNSS天线通过两个电感连接至LNA放大电路，在两个电感之间有一个去耦电容，经过所述LNA放大电路输出的信号经过隔直电容连接至所述GNSS芯片的天线引脚。
[0014]可选地，所述MCU和TF卡采用4线SDIO接口，具备TF卡未插检测功能。
[0015]可选地，所述MCU与GNSS芯片之间通过交叉的LVTTL电平的串口连接，所述MCU用于接收GNSS芯片输出的实时导航数据和原始观测数据，并将所述导航数据和所述原始观测数据以所述SDIO接口写入到所述TF卡内。
[0016]可选地，还包括依次连接的锂电池、开关和电源管理模块，所述电源管理模块分别为所述LNA放大电路、GNSS芯片、MCU和TF卡提供3.3V电压。
[0017]可选地，所述电源管理模块包括大电流升压芯片PW5303及外围电路。
[0018]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0019]本专利技术通过对GNSS天线以及低功耗GNSS芯片的优选，使得整机尺寸更小，重量大大减轻，功耗进一步降低，且能够输出高刷新率、高精度的实时导航数据和原始观测数据，能够满足无人机飞行性能检测的需求。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本专利技术无人机轨迹检测用GNSS设备组成框图；
[0022]图2为本专利技术GNSS天线信号放大电路图；
[0023]图3为本专利技术电源管理模块电路图；
[0024]图4为本专利技术GNSS芯片外围电路图；
[0025]图5为本专利技术TF卡外围电路图。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]本专利技术的目的是提供一种无人机轨迹检测用GNSS设备，该无人机轨迹检测用GNSS设备质量轻，能够满足各类消费无人机、工业无人机、军用无人机飞行轨迹检测的需求。
[0028]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0029]图1为本专利技术无人机轨迹检测用GNSS设备组成框图。如图1所示，本专利技术提供一种无人机轨迹检测用GNSS设备，该设备包括GNSS天本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人机轨迹检测用GNSS设备，其特征在于，包括GNSS天线信号放大电路、GNSS芯片、MCU和TF卡，所述GNSS射频放大电路包括GNSS天线，所述GNSS天线采用PCB板载贴片天线，所述PCB板载贴片天线的重量小于1g；所述GNSS芯片采用全系统GNSS导航芯片，所述GNSS导航芯片型号为UM960，重量为8g。2.根据权利要求1所述的无人机轨迹检测用GNSS设备，其特征在于，所述GNSS导航芯片大小为12.2
×
16mm，支持最大20Hz原始观测数据输出，支持实时RTK差分，所述GNSS导航芯片提供3路LVTTL串口信号。3.根据权利要求1所述的无人机轨迹检测用GNSS设备，其特征在于，所述GNSS天线信号放大电路还包括前端阻抗匹配电路、LNA放大电路和后端阻抗匹配电路，所述GNSS天线与所述前端阻抗匹配电路的输入连接。4.根据权利要求3所述的无人机轨迹检测用GNSS设备，其特征在于，所述LNA放大电路采用以AT2659S为核心的低噪声放大电路。5.根据权利要求3所述的无人机轨迹检测用GNSS设备，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈霖周廷，穆全起，汪超，韩宇，黄芳，王文举，郭勇，赵锟，高宏建，苏小东，
申请(专利权)人：贵州理工学院，
类型：发明
国别省市：