本发明专利技术涉及一种用于陆用交通工具定位导航使用的无盲区导航的ＧＰＳ装置及接收方法，包括卫星信号接收单元电路、与卫星信号接收单元电路相连接的卫星信号处理单元电路、与卫星信号处理单元电路相连接的二维加速度传感器电路，卫星信号处理单元电路包括基带处理器ＭＰＵ ＰＬ－６３１３，在基带处理器ＭＰＵ ＰＬ－６３１３上集成有Ａ／Ｄ转换器，Ａ／Ｄ转换器与二维加速度传感器的输出端相连接，基带处理器ＭＰＵ ＰＬ－６３１３的输出端直接输出ＮＭＥＡ－０１８３格式导航数据，实现了在城市、山区定位的连续性，解决了在高架桥下和涵洞隧道、盘山公路存在ＧＰＳ信号盲区难以定位导航的难题，提高了ＧＰＳ应用范围和性能价格比，只要求电源输入，对车辆无任何改动要求，对安装位置无特殊要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于陆用交通工具定位导航使用的无盲区导航的GPS装置 及接收方法。
技术介绍
目前我国广泛使用的GPS (Global Positioning System,縮写GPS)导航 装置，基本上完全依赖于GPS卫星信号，在城市立体交通发展日益加快、高层 建筑发展迅猛等众多因素影响下，形成了很多GPS信号盲区，这种情况下单纯 依靠GPS卫星信号接收机根本无法正常连续定位。因此，迫切需要一种可以可 以在盲区工作的辅助定位装置，以保证导航的连续性。目前，可以实现辅助定位的方法主要有无线电测距辅助定位、地磁传感 器辅助定位和电子传感器辅助定位。如依靠压电陶瓷角速度传感器辅助GPS定 位导航。无线测距辅助定位要求在已知的GPS盲区大面积安装无线发射设备，其成 本难以控制，也不利于在山区等城区以外实施。另一辅助性定位装置为依赖大 地磁场进行，即在本体内安装地磁传感器，这种装置在车辆等电磁干扰比较强 或矿区附近，尤其是在铁、镍等铁磁矿区和钢架桥梁附近，因地磁传感器失灵 根本无法进行辅助导航。本专利技术人申请的专利号为20042001111.X,名称为《自律辅助导航的GPS接 收装置》，它是一种采用压电陶瓷角速度传感器进行辅助GPS定位的装置，需要 对车辆速度脉冲进行采集和对车辆进行改装，并且对要求装置与水平面平行； 要求在GPS定位后匀速直线运行20公里，以达到初始化装置参数的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于让GPS导航系统实现无盲区、抗遮挡、无间断定位导航 的采用二维加速度电子传感器辅助定位装置克服上述几种方案的缺点而提供的 一种无盲区导航的GPS装置及接收方法。本专利技术的目的是这样实现的一种无盲区导航的GPS接收装置，包括卫星信号接收单元电路、与卫星信 号接收单元电路相连接的卫星信号处理单元电路、与卫星信号处理单元电路相连接的二维加速度传感器电路，其特征在于卫星信号处理单元电路包括基带 处理器MPUPL-6313，在基带处理器MPUPL-6313上集成有A/D转换器，A/D 转换器与二维加速度传感器的输出端相连接，基带处理器MPUPL-6313的输出 端直接输出NMEA-0183格式导航数据。卫星信号接收单元电路包括GPS接收天线、与GPS接收天线相连接的 TC7SH08 F前置放大器LAN、与TC7SH08 F前置放大器LAN输出端相连接的 射频信号接收解调模块GRM-7520，射频信号接收解调模块GRM-7520包括带 宽滤波器BPF、与带宽滤波器BPF相连接的混频器、与混频器输出端相连接的 中频放大器IF、与混频器输入端相连接的压控时钟VCO、连接在压控时钟VCO 输入输出端上进行调节的锁相环PLL、连接在锁相环PLL输入输出端上进行调 节的标频器、连接在压控时钟VCO输出端和混频器的输入端上的分频器CLK， TC7SH08 F前置放大器LAN输出端与带宽滤波器BPF的输入端相连接，中频 放大器IF的输出端与基带处理器MPU PL-6313的输入端相连接，分频器CLK 的输出端与基带处理器MPUPL-6313的输入端相连接；GPS天线收到信号后， 由TC7SH08 F前置放大器LAN对1575.42±lMHz的信号放大，经过带宽滤波器 BPF滤波后，通过与带宽滤波器BPF相连接的混频器，混频后输入到中频放大器IF的输入端和分频器CLK的输入端共同完成解调任务，将信号送入卫星信号 处理单元电路中的基带处理器MPUPL-6313的输入端。在卫星信号处理单元电路中，基带处理器MPUPL-6313集成包括伪随机 码的扩展波解码器、A/D转换器、程序存储器和数据存储器，基带处理器MPU PL-6313完成导航电文解调、完成A/D转换功能、完成A/D转换后的积分计算、 负责输出NMEA-0183格式的导航数据。二维加速度传感器电路的输出端和基带处理器MPU PL-6313集成的A/D转 换器的输入端相连接。一种无盲区导航的GPS接收方法，GPS接收电路包括卫星信号接收单元电 路、卫星信号处理单元电路和二维加速度传感器，其特征在于GPS天线收到信号后，由TC7SH08 F前置放大器LAN有选择地对 1575.42士lMHz的信号进行放大；放大后的信号输入到射频信号接收解调模块 GRM-7520的输入端；标频器将产生的标准频率经所相环后获得所需解调的相 位，通过压控时钟进入混频器、分频器，通过混频器将卫星有效信号加载到所 需解调的相位上，中频放大器IF对混频后的信号进行放大后输入到基带处理器 MPU PL-6313,分频器输出的信号输入到基带处理器MPU PL-6313,基带处理 器MPUPL-6313利用分频器的输入频率对中频放大器输入信号进行解调，得到 卫星有效数据的数字信号；由基带处理器MPU PL-6313中的MPU完成了定位 数据的计算，数据使用LTTL电平输出；这一过程就是GPS接收电路的接收处 理方法；二维加速度传感器对速度变化和方向变化进行采集，其输入端连接到基带 处理器MPU PL-6313集成的A/D转换器的输出端上，由A/D转换器完成电压量 向数字量的转换；在卫星信号不能达到定位标准时，由A/D转换器向基带处理器MPUPL-6313提供对位置计算所需要的关键量；由基带处理器MPUPL-6313 中的MPU进行解码运算，并将处理后的数据使用LTTL电平输出。本专利技术不需要进行初始化，只要载体每次使用时能完成一次正常的GPS定 位，在得到准确的初始位置的基础上，就可以在进入盲区后进行正常的推导计 算。这种装置克服了以前自律导航装置要求进行初始化的缺点，使用更加便利。 对安装位置没有特别要求，不需要对参数进行初始化运算，简单易行、成本低、 见效快、短时间内精度高、抗干扰性能好，不失是一种行之有效的定位接收装 置及接收方法。本专利技术应用于陆地导航领域，可以实现当GPS接收机进入盲区 时的连续定位。 一般情况下，当GPS卫星信号被遮挡后，普通GPS接收机将陷于 瘫痪。而本专利技术则在GPS信号中断前的数据基础上，通过对二维加速度传感器 所测运行速度和运行方向的积分计算，实时推算并输出定位信息。本专利技术实现 了在城市、山区定位的连续性，解决了在高架桥下和涵洞隧道、盘山公路等存 在GPS信号盲区难以定位导航的难题，极大地提高了 GPS应用范围和GPS设备 的性能价格比。本专利技术只要求电源输入，对车辆无任何改动要求，对安装位置 无特殊要求。 附图说明图1为本专利技术的GPS接收装置的连接结构示意图。 具体实施例方式如图1所示，本专利技术的一种无盲区导航的GPS接收装置，包括卫星信号接 收单元电路、与卫星信号接收单元电路相连接的卫星信号处理单元电路、与卫星信号处理单元电路相连接的二维加速度传感器电路，其特征在于卫星信号处理单元电路包括基带处理器MPUPL-6313，在基带处理器MPUPL-6313上集 成有A/D转换器，A/D转换器与二维加速度传感器的输出端相连接，基带处理器MPUPL-6313的输出端直接输出NMEA-0183格式导航数据。卫星信号接收单元电路包括GPS接收天线、与GPS接收天线相连接的 TC7SH08 F前置放大器LAN、与TC7SH08 F前置放大器LAN输出端相连接的 射频信号接收解调模块G本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种无盲区导航的ＧＰＳ接收装置，包括卫星信号接收单元电路、与卫星信号接收单元电路相连接的卫星信号处理单元电路、与卫星信号处理单元电路相连接的二维加速度传感器电路，其特征在于：卫星信号处理单元电路包括基带处理器ＭＰＵ ＰＬ－６３１３，在基带处理器ＭＰＵ ＰＬ－６３１３上集成有Ａ／Ｄ转换器，Ａ／Ｄ转换器与二维加速度传感器的输出端相连接，基带处理器ＭＰＵＰＬ－６３１３的输出端直接输出ＮＭＥＡ－０１８３格式导航数据。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈亨，吴晓北，
申请(专利权)人：郑州紫辰科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。