本實(shí)用新型涉及地面站技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種雙路存儲(chǔ)的地面站。

背景技術(shù)：

地面站是高精度運(yùn)動(dòng)目標(biāo)測量系統(tǒng)完成任務(wù)必不可少的重要設(shè)備，用于實(shí)時(shí)接收機(jī)載站下行的位置、速度和工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，為地面監(jiān)控設(shè)備監(jiān)控或跟蹤捕獲目標(biāo)提供數(shù)據(jù)源。

現(xiàn)有的地面站具有以下缺點(diǎn)：1、現(xiàn)有的地面站只有一路存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在中心控制單元上，一旦中心控制單元系統(tǒng)崩潰，則數(shù)據(jù)丟失，造成極大的損失；2、所有模塊(如電臺(tái)、接收機(jī))均通過串口方式與中心控制單元連接，而中心控制單元串口有限，當(dāng)外部需要接入其它傳感器時(shí)，需要更換中心控制單元或外擴(kuò)串口卡方可實(shí)現(xiàn)，可擴(kuò)展性差。

如中國專利公開號(hào)為CN 202383523 U，該實(shí)用新型公開了一種便攜式多功能無人機(jī)地面站，具有重量輕，方便攜帶等特點(diǎn)，但是該實(shí)用新型只有一路存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在中心控制單元上，一旦中心控制單元系統(tǒng)崩潰，則數(shù)據(jù)丟失，造成極大的損失，而且該實(shí)用新型的中心控制單元串口有限，可擴(kuò)展性差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的旨在至少解決所述技術(shù)缺陷之一。

為此，本實(shí)用新型的目的在于提出一種雙路存儲(chǔ)及利用交換機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接口擴(kuò)展的雙路存儲(chǔ)的地面站。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種雙路存儲(chǔ)的地面站，包括：機(jī)箱、GPS接收模塊、顯示屏、用于保存GPS接收模塊輸出原始數(shù)據(jù)的獨(dú)立存儲(chǔ)模塊、中心控制單元、用于與中心控制單元進(jìn)行通信并控制網(wǎng)口的交換機(jī)、電臺(tái)、第一電源模塊、第二電源模塊；其中，所述GPS接收模塊、顯示屏、獨(dú)立存儲(chǔ)模塊、中心控制單元、交換機(jī)、電臺(tái)、第一電源模塊和第二電源模塊位于所述機(jī)箱內(nèi)；

所述中心控制單元通過串口或網(wǎng)口與用戶監(jiān)控設(shè)備連接并進(jìn)行雙向通信，所述GPS接收模塊通過串口與中心控制單元連接，所述顯示屏通過視頻總線與中心控制單元連接，所述獨(dú)立存儲(chǔ)模塊通過串口與GPS接收模塊連接，在中心控制單元的內(nèi)部設(shè)置內(nèi)部存儲(chǔ)模塊，所述交換機(jī)內(nèi)部設(shè)有多個(gè)網(wǎng)口以擴(kuò)展與外部多個(gè)設(shè)備相連，且所述交換機(jī)通過所述網(wǎng)口分別與中心控制單元、GPS接收模塊連接，所述電臺(tái)通過串口與中心控制單元連接，其中，所述獨(dú)立存儲(chǔ)模塊和所述中心控制單元的內(nèi)部存儲(chǔ)模塊彼此獨(dú)立存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；

所述第一電源模塊與所述GPS接收模塊、交換機(jī)和中心控制單元連接，所述第二電源模塊與所述電臺(tái)連接，在所述第一電源模塊和所述第二電源模塊的內(nèi)部都設(shè)置有電源濾波器和隔離模塊，所述電源濾波器的輸出端連接至所述隔離模塊的輸入端以對(duì)經(jīng)過的干擾信號(hào)進(jìn)行隔離。

優(yōu)選的，所述中心控制單元包括控制模塊、串口電路、液晶屏電路、網(wǎng)口電路、RTC時(shí)鐘電路、內(nèi)部存儲(chǔ)模塊；所述串口電路與控制模塊連接，所述液晶屏電路與控制模塊連接，所述網(wǎng)口電路分別與控制模塊和交換機(jī)連接，所述RTC時(shí)鐘電路與控制模塊連接，所述控制模塊與內(nèi)部存儲(chǔ)模塊連接。

優(yōu)選的，所述控制模塊選用ARM芯片作為核心控制芯片。

優(yōu)選的，所述第一電源模塊將交流電轉(zhuǎn)換成直流電壓分別給GPS接收模塊、顯示屏、獨(dú)立存儲(chǔ)模塊、中心控制單元、交換機(jī)供電，所述第二電源模塊通過電源轉(zhuǎn)換電路將交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓單獨(dú)給電臺(tái)供電。

優(yōu)選的，所述串口電路內(nèi)置有光電隔離模塊。

優(yōu)選的，所述網(wǎng)口電路包括網(wǎng)絡(luò)變壓器、靜電保護(hù)電路、交換機(jī)核心模塊，所述網(wǎng)絡(luò)變壓器的輸入端與交換機(jī)核心模塊連接，所述網(wǎng)絡(luò)變壓器的輸出端與所述交換機(jī)的靜電保護(hù)電路連接，所述靜電保護(hù)電路與網(wǎng)口連接。

優(yōu)選的，所述獨(dú)立存儲(chǔ)模塊采用固態(tài)存儲(chǔ)器進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，且與中心控制單元內(nèi)的內(nèi)部存儲(chǔ)模塊相互獨(dú)立存儲(chǔ)。

本實(shí)用新型的一種雙路存儲(chǔ)的地面站，具有的有益效果如下：

1、本實(shí)用新型的地面站由GPS接收模塊與機(jī)載站進(jìn)行雙向通信，由串口或網(wǎng)口與用戶監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行雙向通信，即接收機(jī)載站下行信息，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、顯示及存儲(chǔ)，將處理后的數(shù)據(jù)傳輸給用戶監(jiān)控設(shè)備，并接收用戶監(jiān)控設(shè)備的指令，將指令傳遞給機(jī)載站，實(shí)現(xiàn)機(jī)載站與用戶監(jiān)控之間的實(shí)時(shí)雙向通信。

2、本實(shí)用新型采用添加獨(dú)立存儲(chǔ)模塊(如固態(tài)存儲(chǔ)器)的設(shè)計(jì)，將獨(dú)立存儲(chǔ)模塊與中心控制單元內(nèi)的內(nèi)部存儲(chǔ)模塊相互獨(dú)立，實(shí)現(xiàn)雙路存儲(chǔ)，互為備份，一路數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在獨(dú)立存儲(chǔ)模塊中，另一路數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)部存儲(chǔ)模塊，兩者相互獨(dú)立、互不干涉、互為備份，大大提高了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可靠性。

3、本實(shí)用新型采用工業(yè)以太網(wǎng)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集架構(gòu)，通過串口聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和交換機(jī)，進(jìn)行各模塊狀態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)交互，保證了系統(tǒng)中各主要模塊(接收機(jī)、電臺(tái)、中心控制單元、獨(dú)立存儲(chǔ)模塊)工作的獨(dú)立性，同時(shí)增強(qiáng)了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，當(dāng)需要增加設(shè)備時(shí)，交換機(jī)上增加一路網(wǎng)口，中心控制單元即可訪問，不涉及核心處理器任何硬件更改；同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)通訊速率高，實(shí)時(shí)性好、可靠性高。

4、本實(shí)用新型的獨(dú)立存儲(chǔ)模塊和中心控制單元的內(nèi)部存儲(chǔ)模塊都選用固態(tài)存儲(chǔ)器，其優(yōu)點(diǎn)是抗沖擊能力好、穩(wěn)定性好。

5、本實(shí)用新型的網(wǎng)口電路采用網(wǎng)絡(luò)變壓器、靜電保護(hù)電路，使系統(tǒng)所有使用的網(wǎng)口都經(jīng)交換機(jī)轉(zhuǎn)換，方便后續(xù)設(shè)備擴(kuò)展，提高了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

本實(shí)用新型附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1為本實(shí)用新型的雙路存儲(chǔ)的地面站的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本實(shí)用新型的電源電路的部分電路原理圖；

圖3為本實(shí)用新型的串口電路的部分電路原理圖；

圖4為本實(shí)用新型的網(wǎng)口電路中的網(wǎng)絡(luò)變壓器電路原理圖；

圖5為本實(shí)用新型的中心控制模塊內(nèi)部存儲(chǔ)模塊的電路原理圖；

圖6為本實(shí)用新型的交換機(jī)的電路原理圖；

圖7為本實(shí)用新型的中心控制單元的工作流程圖；

圖8為本實(shí)用新型的獨(dú)立存儲(chǔ)模塊(固態(tài)存儲(chǔ)器)的工作流程圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例的雙路存儲(chǔ)的地面站，包括：機(jī)箱8、GPS接收模塊4、顯示屏5、獨(dú)立存儲(chǔ)模塊6、中心控制單元1、交換機(jī)3、電臺(tái)2、第一電源模塊9、第二電源模塊10；其中，GPS接收模塊4、顯示屏5、獨(dú)立存儲(chǔ)模塊6、中心控制單元1、交換機(jī)3、電臺(tái)2、第一電源模塊9和第二電源模10塊位于機(jī)箱8內(nèi)；

中心控制單元1通過串口或網(wǎng)口與用戶監(jiān)控設(shè)備連接并進(jìn)行雙向通信，GPS接收模塊4通過串口與中心控制單元1連接，顯示屏5通過視頻總線與中心控制單元1連接，獨(dú)立存儲(chǔ)模塊通過串口與GPS接收模塊4連接，在中心控制單元1的內(nèi)部設(shè)置內(nèi)部存儲(chǔ)模塊，交換機(jī)內(nèi)部設(shè)有多個(gè)網(wǎng)口，且通過網(wǎng)口分別與中心控制單元1、GPS接收模塊4連接，電臺(tái)2通過串口與中心控制單元1連接。

第一電源模塊9與GPS接收模塊4、交換機(jī)3和中心控制單元1連接，第二電源模塊10與電臺(tái)2連接，在第一電源模塊9和第二電源模塊10的內(nèi)部都設(shè)置有電源濾波器和隔離模塊，電源濾波器的輸出端連接至隔離模塊的輸入端以對(duì)經(jīng)過的干擾信號(hào)進(jìn)行隔離。

具體地，中心控制單元1通過串口或網(wǎng)口與用戶監(jiān)控設(shè)備連接并進(jìn)行雙向通信，并驅(qū)動(dòng)通訊接口與外部硬件進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的總線；驅(qū)動(dòng)顯示屏5，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將數(shù)據(jù)輸出到通訊接口及電臺(tái)2，完成數(shù)據(jù)協(xié)議的校驗(yàn)及數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換；檢測電臺(tái)2通信及GPS板卡通信有無故障，實(shí)時(shí)檢測獨(dú)立存儲(chǔ)模塊6和內(nèi)部儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)有無異常；內(nèi)置web服務(wù)器，通過瀏覽器進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)的實(shí)時(shí)顯示和設(shè)備參數(shù)配置，文件下載，進(jìn)行系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的升級(jí)維護(hù)功能；與高精度運(yùn)動(dòng)目標(biāo)參數(shù)測量系統(tǒng)軟件通信，互通差分配置和參數(shù)配置，發(fā)送運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的狀態(tài)數(shù)據(jù)。

具體地，GPS接收模塊4與機(jī)載站進(jìn)行雙向通信，用于通過驅(qū)動(dòng)串口和網(wǎng)絡(luò)總線與中心控制模塊連接，使中心控制模塊1可以直接向GPS接收模塊4發(fā)送配置命令和參數(shù)，還可以使中心控制模塊1通過交換機(jī)的網(wǎng)口間接向GPS接收模塊4發(fā)送配置命令和參數(shù)，中心控制模塊1接收GPS接收模塊4輸出的時(shí)間位置數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理后，轉(zhuǎn)發(fā)到電臺(tái)2發(fā)送出去。

具體地，電臺(tái)2同于通過驅(qū)動(dòng)串口與中心控制單元1進(jìn)行雙向通信，并接收中心控制單元1發(fā)送的命令，配置電臺(tái)2參數(shù)，解析電臺(tái)2接收到的機(jī)載站數(shù)據(jù)供中心控制單元1使用，可上行GPS差分信息，供機(jī)載站接收。

具體地，交換機(jī)3用于通過驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)總線與中心控制單元1進(jìn)行通信，同時(shí)可控制與交換機(jī)3連接的GPS接收模塊4的網(wǎng)口，還可以通過交換機(jī)3的網(wǎng)口與外部擴(kuò)展設(shè)備連接，進(jìn)行外部擴(kuò)展，交換機(jī)3的串口內(nèi)置有光電隔離模塊，參考圖6，交換機(jī)有復(fù)位電路，上電時(shí)默認(rèn)低電平復(fù)位，復(fù)位后交換機(jī)正常工作。

由此，通過交換機(jī)3上設(shè)置的多個(gè)網(wǎng)口，交換機(jī)3可以與外部的多個(gè)設(shè)備進(jìn)行通信，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)中心控制單元1與外部多個(gè)設(shè)備通信的功能，擴(kuò)展了本實(shí)用新型地面站的應(yīng)用功能。例如，通過交換機(jī)3，中心控制單元1可以通過交換機(jī)3的網(wǎng)口向GPS接收模塊4發(fā)送配置參數(shù)和控制指令。同時(shí)，由于交換機(jī)具有多個(gè)網(wǎng)口，除中心控制單元1外，還可以與其他外部設(shè)備通信(例如，外接一個(gè)PC個(gè)人計(jì)算機(jī))，從而該外接的設(shè)備也可以通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)GPS接收模塊4的配置和控制。

具體地，獨(dú)立存儲(chǔ)模塊6用于通過驅(qū)動(dòng)串口并保存GPS接收模塊輸出的原始數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)備份存儲(chǔ)，參考圖8，獨(dú)立存儲(chǔ)模塊的工作流程為：系統(tǒng)運(yùn)行，GPS接收模塊向獨(dú)立存儲(chǔ)模塊傳輸數(shù)據(jù)，如果獨(dú)立存儲(chǔ)模塊的下載狀態(tài)判斷為是，則電腦終端顯示文件下載進(jìn)度，如果下載狀態(tài)判斷為否，則進(jìn)行是否接收到原始數(shù)據(jù)的判斷，如果接收到原始數(shù)據(jù)的判斷為否，則無文件生成，進(jìn)而判斷存儲(chǔ)故障，如果接收到原始數(shù)據(jù)的判斷為是，則對(duì)存儲(chǔ)空間剩余容量是否大于500M進(jìn)行判斷，如果存儲(chǔ)空間剩余容量大于500M，則存儲(chǔ)數(shù)據(jù)并生成文件，如果存儲(chǔ)空間剩余容量小于500M，則自動(dòng)刪除較早文件并存儲(chǔ)。

其中，參考圖5，中心控制單元1內(nèi)部存儲(chǔ)模塊采用工業(yè)品質(zhì)SD卡，獨(dú)立存儲(chǔ)模塊6選用Msata接口的固態(tài)硬盤芯片，加入U(xiǎn)SB轉(zhuǎn)Msata芯片接入中心控制單元，以便數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、刪除的操作。

在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，獨(dú)立存儲(chǔ)模塊6和中心控制單元1的內(nèi)部存儲(chǔ)模塊彼此獨(dú)立存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，互為備份，有利于提高數(shù)據(jù)的可靠性。

具體地，顯示屏5用于接收并顯示機(jī)載站及地面站的位置、速度、系統(tǒng)狀態(tài)、收星情況等信息，參考圖7，地面站系統(tǒng)運(yùn)行，則向顯示屏推送地面站信息，如果地面站接收到機(jī)載站的信息，則向顯示屏推送機(jī)載站的信息，如果地面站沒有接收到機(jī)載站的信息，則顯示機(jī)載站無數(shù)據(jù)更新。

下面對(duì)中心控制單元進(jìn)行具體描述：

中心控制單元1包括控制模塊、串口電路、液晶屏電路、網(wǎng)口電路、RTC時(shí)鐘電路、內(nèi)部存儲(chǔ)模塊；其中，串口電路與控制模塊連接，液晶屏電路與控制模塊連接，網(wǎng)口電路分別與控制模塊和交換機(jī)3連接，RTC時(shí)鐘電路與控制模塊連接，內(nèi)部存儲(chǔ)模塊與控制模塊連接。

具體地，控制模塊選擇TI am335xD的ARM芯片作為核心控制芯片，它有200pin雙排針插座，方便核心板與底板插拔，開發(fā)平臺(tái)為TI AM3354處理器，運(yùn)行主頻800MHz，內(nèi)存為512M RAM，256M Flash，12Bit地址線，16Bit數(shù)據(jù)線，6路串口，1路SD卡，1路RS485總線，外置RTC芯片，JTAG調(diào)試口等多路數(shù)據(jù)接口，滿足高精度運(yùn)動(dòng)目標(biāo)坐標(biāo)測量系統(tǒng)接口眾多的需求。

此外，第一電源模塊9將交流電轉(zhuǎn)換成直流電壓分別給GPS接收模塊4、顯示屏5、獨(dú)立存儲(chǔ)模塊6、中心控制單元1、交換機(jī)3供電，參考圖2，第一電源模塊9中的ptn78060w DCDC芯片，將12V直流電源轉(zhuǎn)換為5V供給am335x芯片，電源管理芯片MP2012將5V轉(zhuǎn)成3.3V供給串口、網(wǎng)口、USB等驅(qū)動(dòng)芯片,第二電源模塊10通過電源轉(zhuǎn)換電路將交流電壓220V轉(zhuǎn)換成電臺(tái)額定電壓12V單獨(dú)給電臺(tái)供電。

由此，通過兩套獨(dú)立的電源模塊分別實(shí)現(xiàn)對(duì)地面站的發(fā)送側(cè)設(shè)備和接收側(cè)設(shè)備的供電，在一定程度上避免供電干擾，利于各個(gè)功能設(shè)備的有效工作。

參考圖3，串口電路共使用了5個(gè)串口，根據(jù)生產(chǎn)配置可自動(dòng)切換為RS232或RS422電平隔離輸出。

網(wǎng)口電路包括網(wǎng)絡(luò)變壓器、靜電保護(hù)電路和交換機(jī)核心模塊，網(wǎng)絡(luò)變壓器的輸入端與交換機(jī)核心模塊連接，輸出端與靜電保護(hù)電路連接，靜電保護(hù)電路與網(wǎng)口連接，使系統(tǒng)所有使用的網(wǎng)口都經(jīng)交換機(jī)轉(zhuǎn)換，方便后續(xù)設(shè)備擴(kuò)展，其中，其中，靜電保護(hù)電路采用TVS管對(duì)電路進(jìn)行靜電保護(hù)，參考圖4，網(wǎng)絡(luò)變壓器采用HX5004NL型號(hào)的芯片。

本實(shí)用新型的地面站適用于多種高精度運(yùn)動(dòng)目標(biāo)測量系統(tǒng)，如無人機(jī)、飛艇、戰(zhàn)斗機(jī)等。需要說明的都是，本實(shí)用新型的地面站不限于上述舉例，還可以應(yīng)用于其他定位測量設(shè)備，在此不再贅述。

本實(shí)用新型采用添加獨(dú)立存儲(chǔ)模塊(如固態(tài)存儲(chǔ)器)的設(shè)計(jì)，將獨(dú)立存儲(chǔ)模塊與中心控制單元內(nèi)的內(nèi)部存儲(chǔ)模塊相互獨(dú)立，實(shí)現(xiàn)雙路存儲(chǔ)，互為備份，一路數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在獨(dú)立存儲(chǔ)模塊中，另一路數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)部存儲(chǔ)模塊，兩者相互獨(dú)立、互不干涉、互為備份，大大提高了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可靠性。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求極其等同限定。