本實用新型涉及衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種超小型北斗定位模塊。
背景技術(shù):
海上浮標的定位信息以及各種傳感器信息都需要通過通信電臺發(fā)送到遠方控制站點。由于受浮標體積、安裝尺寸的影響,通信電臺的發(fā)射天線與衛(wèi)星定位裝置距離很近,通信電臺發(fā)射信號的高次諧波會落在北斗/GPS的頻段內(nèi)。不同的海上浮標上的通信電臺設(shè)置成不同的頻點,浮標的數(shù)量較多,因此,不同浮標上安裝的通信電臺的高次諧波的頻率也不相同,這樣,衛(wèi)星定位裝置需要在不同頻段的通信電臺干擾情況下保持正常工作。
目前已有的通用型衛(wèi)星定位產(chǎn)品由于沒有進行針對性設(shè)計,無法在通信電臺工作的情況下保持正常定位。而采用抗干擾措施的衛(wèi)星定位產(chǎn)品的體積較大、成本也比較高,無法適應(yīng)浮標的使用環(huán)境。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種浮標通信電臺與衛(wèi)星定位裝置能同時工作的超小型北斗定位模塊,用以解決浮標通信電臺對衛(wèi)星定位裝置的干擾問題。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型公開了以下技術(shù)方案:
本實用新型公開了一種超小型北斗定位模塊,所述一體機包括:一體機安裝殼和北斗定位接收機,所述一體機安裝殼具有由圓形腔體和方形腔體一體形成的主殼體和圓形底蓋,所述圓形腔體和所述方形腔體之間設(shè)置有屏蔽間隔板,所述屏蔽間隔板和圓形底蓋上分別設(shè)置有一個圓形的過線孔,所述圓形底蓋蓋在圓形腔體上,所述北斗定位接收機包括北斗定位接收機電路板和方形信號接收天線,所述北斗定位接收機電路板安裝在方形腔體內(nèi),所述方形信號接收天線蓋在方形腔體上,所述方形信號接收天線通過MMCX射頻接頭連接至北斗定位接收機電路板。
本實用新型公開的上述一種超小型北斗定位模塊,所述屏蔽間隔板上設(shè)置有多個北斗定位接收機電路板安裝孔,所述北斗定位接收機電路板通過多個北斗定位接收機電路板安裝孔固定至方形腔體內(nèi)的屏蔽間隔板的面上。
本實用新型公開的上述一種超小型北斗定位模塊,所述方形信號接收天線通過方框形屏蔽蓋安裝至方形腔體上,所述方形腔體上端面和所述方框形屏蔽蓋的角位置上分別設(shè)置有多個屏蔽蓋安裝孔,所述方形信號接收天線固定于屏蔽蓋的方框中。
本實用新型公開的上述一種超小型北斗定位模塊,所述圓形腔體外端面和所述圓形底蓋上分別設(shè)置有多個底蓋安裝孔。
本實用新型公開的上述一種超小型北斗定位模塊,所述主殼體兩側(cè)分別設(shè)置有凸耳,所述凸耳上開有結(jié)構(gòu)安裝孔。
本實用新型公開的上述一種超小型北斗定位模塊,所述一體機安裝殼由金屬屏蔽層和防水層形成,所述防水層鍍在所述金屬屏蔽層的外面。
本實用新型公開的上述一種超小型北斗定位模塊,所述金屬屏蔽層為鋁合金屏蔽層。
本實用新型還公開了一種超小型北斗定位模塊的應(yīng)用方法,將上述的一種超小型北斗定位模塊通過主殼體兩側(cè)凸耳上的結(jié)構(gòu)安裝孔安裝至海上信息檢測浮標中用于海上信息檢測浮標的定位。
本實用新型公開的上述一種超小型北斗定位模塊的應(yīng)用方法,所述海上信息檢測浮標中還安裝有多個檢測傳感器和通信電臺,所述多個檢測傳感器和北斗定位接收機電路板連接至通信電臺。
本實用新型公開的上述一種超小型北斗定位模塊的應(yīng)用方法,所述海上信息檢測浮標的定位方法包括:方形信號接收天線接收來自北斗定位衛(wèi)星的定位信號;北斗定位接收機電路板對方形信號接收天線接收到的定位信號進行處理;通過海上信息檢測浮標中的通信電臺將處理后的定位信號發(fā)送至遠程控制站點。
本實用新型具有如下優(yōu)點:
本實用新型具有體積小、安裝方便、功耗低、抗干擾能力強的優(yōu)點。經(jīng)過大量的測試,在通信電臺工作的情況下,北斗定位模塊能夠正常定位。
附圖說明
圖1為本實用新型公開的一種超小型北斗定位模塊的一體機安裝殼的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型公開的一種超小型北斗定位模塊的一體機安裝殼的仰視圖。
圖3為本實用新型公開的一體機安裝殼的圓形底蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實用新型公開的一種超小型北斗定位模塊的一體機安裝殼的俯視圖。
圖5為本實用新型公開的一種超小型北斗定位模塊的方框形屏蔽蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本實用新型公開的一種北斗定位模塊抗電磁干擾裝置的北斗定位接收機的電路連接示意圖。
圖7為本實用新型公開的一種北斗定位模塊抗電磁干擾裝置的信號處理器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為本實用新型公開的一種北斗定位模塊抗電磁干擾方法的衛(wèi)星導(dǎo)航定位信號經(jīng)由信號處理器進行定位計算的流程圖。
具體實施方式
以下實施例用于說明本實用新型,但不用來限制本實用新型的范圍。
實施例1
本實施例中公開的一種超小型北斗定位模塊包括:一體機安裝殼和北斗定位接收機,參考圖1-5,一體機安裝殼具有由圓形腔體01和方形腔體02一體形成的主殼體和圓形底蓋03,圓形腔體01和方形腔體02之間設(shè)置有屏蔽間隔板04,屏蔽間隔板04和圓形底蓋03上分別設(shè)置有一個圓形的過線孔05,圓形腔體01外端面和圓形底蓋03上分別設(shè)置有多個底蓋安裝孔09,圓形底蓋03蓋在圓形腔體01上,北斗定位接收機包括北斗定位接收機電路板和方形信號接收天線(圖中未示出),北斗定位接收機電路板安裝在方形腔體02內(nèi),具體地,屏蔽間隔板04上設(shè)置有多個北斗定位接收機電路板安裝孔06,北斗定位接收機電路板通過多個北斗定位接收機電路板安裝孔06固定至方形腔體02內(nèi)的屏蔽間隔板04的面上,方形信號接收天線蓋在方形腔體02上,方形信號接收天線是通過方框形屏蔽蓋07安裝至方形腔體02上的,方形腔體02上端面和方框形屏蔽蓋07的角位置上分別設(shè)置有多個屏蔽蓋安裝孔08,所述方形信號接收天線固定于屏蔽蓋的方框中,方形信號接收天線通過MMCX射頻接頭連接至北斗定位接收機電路板。
另外,本實施例中公開的上述一種超小型北斗定位模塊,主殼體兩側(cè)分別設(shè)置有凸耳10,凸耳10上開有結(jié)構(gòu)安裝孔11,一體機安裝殼由金屬屏蔽層和防水層形成,防水層鍍在金屬屏蔽層的外面,金屬屏蔽層可以是鋁合金屏蔽層。
本實施例中公開的上述一種超小型北斗定位模塊的應(yīng)用方法,將上述的一種超小型北斗定位模塊通過主殼體兩側(cè)凸耳10上的結(jié)構(gòu)安裝孔11安裝至海上信息檢測浮標中用于海上信息檢測浮標的定位,海上信息檢測浮標中還安裝有多個檢測傳感器和通信電臺,多個檢測傳感器和北斗定位接收機電路板通過串口連接至通信電臺(圖中未示出)。其中,海上信息檢測浮標的定位方法包括:方形信號接收天線接收來自北斗定位衛(wèi)星的定位信號;北斗定位接收機電路板對方形信號接收天線接收到的定位信號進行處理;通過海上信息檢測浮標中的通信電臺將處理后的定位信號發(fā)送至遠程控制站點。
參考圖6,本實施例中公開的北斗定位接收機是具有抗電磁干擾的北斗定位接收機,其中方形信號接收天線選擇窄帶接收天線12,第一級BPF帶通濾波器13、LNA低噪聲放大器14、第二級BPF帶通濾波器15、EMI濾波器16和信號處理器17集成在一起形成北斗定位接收機電路板。窄帶接收天線12、第一級BPF帶通濾波器13、LNA低噪聲放大器14、第二級BPF帶通濾波器15和信號處理器17依次連接,EMI濾波器16的輸入端與電源18連接,EMI濾波器16的輸出端分別與LNA低噪聲放大器14和信號處理器17連接。
具體地,北斗定位接收機電路板固定至一體機安裝殼方形腔體02內(nèi)的屏蔽間隔板04的面上,北斗定位接收機電路板上的第一級BPF帶通濾波器13通過MMCX射頻接頭連接至窄帶接收天線12,窄帶接收天線12通過方框形屏蔽蓋07蓋在方形腔體02上,北斗定位接收機電路板上的EMI濾波器16連接有電源線,電源線通過屏蔽間隔板04和圓形底蓋03上的過線孔05從一體機安裝殼圓形腔體01中伸出并連接至電源18。
更進一步,參考圖7,上述信號處理器17包括信號采集器19、FFT信號處理器20、中央處理器21和BSF帶阻濾波器22,信號采集器19、FFT信號處理器20和中央處理器21依次連接,中央處理器21分別連接至BSF帶阻濾波器22和EMI濾波器16。更進一步,中央處理器21包括信號峰值功率判別模塊23、信息提取模塊24和信息計算模塊25,信號峰值功率判別模塊23、信息提取模塊24和信息計算模塊25依次連接,信號峰值功率判別模塊23連接至FFT信號處理器20,信號峰值功率判別模塊23、BSF帶阻濾波器22和信息提取模塊24依次連接。
參考圖6,上述北斗定位模塊抗電磁干擾方法包括:窄帶接收天線12將信號接收帶寬范圍縮小并限制在衛(wèi)星導(dǎo)航定位信號的帶寬范圍內(nèi);衛(wèi)星導(dǎo)航定位信號經(jīng)由第一級BPF帶通濾波器13進行一次帶通濾波處理;衛(wèi)星導(dǎo)航定位信號經(jīng)由LNA低噪聲放大器14進行前置信號放大處理;衛(wèi)星導(dǎo)航定位信號經(jīng)由第二級BPF帶通濾波器15進行二次帶通濾波處理;衛(wèi)星導(dǎo)航定位信號經(jīng)由信號處理器17進行定位計算;定位計算結(jié)果經(jīng)由數(shù)據(jù)傳輸線發(fā)送至海上信息檢測浮標內(nèi)的通信電臺;及通信電臺將處理后的定位計算結(jié)果發(fā)送至遠程控制站點;其中,電源18經(jīng)由EMI濾波器16分別為LNA低噪聲放大器14和信號處理器17供電,EMI濾波器16對電源進行濾波隔離處理。
進一步地,參考圖8,衛(wèi)星導(dǎo)航定位信號經(jīng)由信號處理器17進行定位計算包括:經(jīng)由信號采集器19進行信號采集并將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號;經(jīng)由FFT信號處理器20對信號進行快速傅里葉轉(zhuǎn)化;經(jīng)由信號峰值功率判別模塊23根據(jù)信號峰值功率判斷是否有干擾信號,當信號峰值功率判別模塊23發(fā)現(xiàn)信號的峰值功率值高于噪底3dB時,則判斷為干擾信號;經(jīng)由BSF帶阻濾波器22將信號峰值功率出現(xiàn)異常的干擾信號濾掉;經(jīng)由信息提取模塊24根據(jù)信號中的偽距信息提取定位位置信息;和經(jīng)由信息計算模塊25根據(jù)定位位置信息計算定位位置并輸出結(jié)果。
另外,本實施例中公開的上述一種北斗定位模塊抗電磁干擾方法還包括:由第一級BPF帶通濾波器13、LNA低噪聲放大器14、第二級BPF帶通濾波器15、EMI濾波器16和信號處理器17集成形成的北斗定位接收機電路板位于由一體機安裝殼方形腔體02和屏蔽間隔板04形成的信號屏蔽空間內(nèi),其中,一體機安裝殼由鋁合金制備而成以形成金屬信號屏蔽空間;信號屏蔽空間在方形腔體02上方留有開口用來安裝窄帶接收天線12以接收衛(wèi)星導(dǎo)航定位信號;及信號屏蔽空間在屏蔽間隔板04和圓形底蓋03上留有過線孔05用來布置電源線和數(shù)據(jù)傳輸線。
本實施例公開的上述一種北斗定位模塊抗電磁干擾方法,從結(jié)構(gòu)方面,超小型北斗定位模塊充分考慮電磁屏蔽措施,解決了北斗定位接收機的安裝問題并增加電磁屏蔽效果;從輻射和傳導(dǎo)兩個方面,首先,應(yīng)用專用窄帶接收天線解決了輻射干擾問題,減少了帶外的通信電臺干擾信號對衛(wèi)星導(dǎo)航定位北斗定位接收機的影響;另外,針對通信電臺的工作頻率,應(yīng)用專用的信號低噪放大電路、兩次濾波電路以及電源濾波隔離電路,解決了傳導(dǎo)干擾問題;數(shù)據(jù)計算處理方面,由于導(dǎo)航定位能夠容忍一定的誤碼率,因此改進算法,增大對誤碼率的冗余,保證通信電臺干擾情況導(dǎo)航定位產(chǎn)品誤碼率升高也能正常定位。
雖然,上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施例對本實用新型作了詳盡的描述,但在本實用新型基礎(chǔ)上,可以對之作一些修改或改進,這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此,在不偏離本實用新型精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進,均屬于本實用新型要求保護的范圍。