专利名称：Gps定位操作时的功耗控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及跟踪器技术领域，具体说是一种GPS定位操作时的功耗控制装置的技术。
背景技术：
一般的GPS跟踪器，在进行GPS定位操作时，对于GPS卫星系统的星历数据有极大的依赖。在集装箱跟踪器中，虽然申请人发明了显著降低GPRS模块功耗的控制技术，实现了对于集装箱的长时间，甚至超长时间的跟踪、监控以及防盗，但是，GPS模块定位操作时的功耗也是非常大的，有时候比GPRS发射时的功耗还要大，使得整个产品难以实现微功耗的要求，影响到了整个产品的技术指标。根据申请人极低功耗的集装箱跟踪器的试验结果，如果采用传统的GPS定位操作模式，一次GPS定位的功耗略大于一次GPRS发射的功耗。因此，虽然降低了 GPRS模块的功耗，但是，总的功耗却受到了 GPS定位操作的影响，使得跟踪器的工作时间缩短，发射次数减少，技术指标不尽如人意。
发明内容本实用新型的目的是提供一种GPS定位操作时的功耗控制装置，大大降低跟踪器定位操作的功耗，同时，显著降低跟踪器的功耗，延长跟踪器的工作时间，使得整个跟踪器实现微功耗的要求。一种GPS定位操作时的功耗控制装置，其特征在于所述GPS定位操作时的功耗控制装置包括GPS模块、电源电路和CPU，CPU与GPS模块之间线路连接，GPS模块和CPU均由电源电路供电，其中CPU与GPS模块之间进行普通数据交换，另外CPU会对于GPS模块的星历数据以及当前GPS模块的运动状态进行读取和保存，且在下一次GPS定位操作时，提供给GPS模块作为计算的辅助数据，电源电路不仅在GPS模块启动时，向模块提供工作电压，同时还要向GPS模块提供保存星历数据以及运动状态的维持电压。所述CPU与GPS模块之间进行的普通数据交换就是当CPU发出数据读取指令后，GPS模块会根据指令将经纬度、速度等常规信息发给CPU。所述CPU通过线路与GPRS模块之间连接，GPRS模块与GPS模块之间通过线路连接。所述进行处理后的GPS星历数据在间隔不超过3小时时，作为每一次GPS定位操作的辅助计算依据，所述进行处理后GPS运动数据作为每一次GPS定位操作的辅助计算依据，在星历数据及GPS模块运动数据的参考下，使GPS定位操作在两次间隔的定位不超过3小时的条件下，总是处于热启动状态。本实用新型与现有技术相比具有以下优点。本实用新型改进了 GPS定位操作模式，使得GPS定位操作的功耗降低到了原来的1/10以下，进一步降低了 GPRS/GPS跟踪器总的功耗，实现了微功耗的要求。通过本实用新型的技术，将一次GPS定位的操作功耗降低到原来的1/10，与一次GPRS发射的功耗相比较，从大致相同降低到了可以忽略不计。这样，在使用同样容量电池的情况下，几乎将跟踪器的工作时间延长了一倍，发射次数几乎增加了一倍。取得了非常令人满意的技术指标。因为通过相应的实验比较一般的GPS/GPRS跟踪器，一次定位并发送位置信息的操作，GPS定位的功耗略大于一次GPRS发射的功耗，通过本实用新型所述技术方案之后，一次GPS定位的功耗远远小于一次GPRS模块发射的功耗,几乎可以忽略不计，这样，进一步降低了 GPS/GPRS跟踪器的功耗，达到了更好的性能指标。因此与普通的GPS跟踪器的设计相比较，本实用新型所述技术方案显著减少了 GPS定位操作的功耗，进一步提高了电池驱动GPS/GPRS跟踪器的性能指标，在使用同样容量的电池的条件下，发射次数可以增加大约一倍，或者说，工作时间可以延长一倍。

图1为本实用新型GPS定位操作时的功耗控制装置原理方框图。图2为本实用新型涉及到保存星历数据以及GPS运动信息的操作示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型GPS定位操作时的功耗控制装置作进一步详细描述。如图1，本实用新型GPS定位操作时的功耗控制装置，包括GPRS模块、GPS模块、电源电路和CPU，CPU与GPRS模块之间线路连接，CPU与GPS模块之间线路连接，GPRS模块与GPS模块之间线路连接，GPRS模块、GPS模块和CPU均由电源电路供电，在CPU控制下对GPS星历数据进行处理和保存以及对GPS模块的运动状态进行处理和保存。其中进行处理后的GPS星历数据在间隔不超过3小时时，作为每一次GPS定位操作的辅助计算依据，进行处理后GPS运动数据作为每一次GPS定位操作的辅助计算依据，使GPS定位操作在两次间隔的定位不超过3小时的条件下，总是处于热启动状态。通过如图2，可以获得如下关系I)电源与GPS模块的连接有两条线，表明电源不仅要在GPS模块启动时，向模块提供工作电压。同时还要向GPS模块提供保存星历数据以及运动状态的维持电压。这是一个重要的技术措施。2)在CPU与GPS模块之间画了两对双向连接线。一对连接线代表了 CPU与GPS模块之间的普通数据交换，就是当CPU发出数据读取指令后，GPS模块会根据指令将经纬度、速度等常规信息发给CPU。另外一对连线表示了根据CPU内的“GPS数据处理保存函数”这一个特别设计的软件，CPU会对于GPS模块的星历数据以及当前运动状态进行读取和保存。同时，在下一次GPS定位操作时，提供给GPS模块作为计算的辅助数据。这样，由于有了辅助数据的支持，GPS模块的计算就不需要重复下载所有的星历数据，不需要重复一次冷启动，而是立即可以进入热启动状态。本实用新型改进了 GPS定位操作模式，使得GPS定位操作的功耗降低到了原来的1/10以下，进一步降低了 GPRS/GPS跟踪器总的功耗，实现了微功耗的要求。采用本实用新型的技术，将一次GPS定位的操作功耗降低到原来的1/10，与一次GPRS发射的功耗相比较，从大致相同降低到了可以忽略不计。这样，在使用同样容量电池的情况下，几乎将跟踪器的工作时间延长了一倍，发射次数几乎增加了一倍。取得了非常令人满意的技术指标。在GPS定位操作时，对于GPS卫星系统的星历数据有极大的依赖，这里面涉及到一系列GPS定位的理论知识。GPS定位操作时一般有冷启动和热启动两种模式。在每一次定位的间隔时间非常短的时候，GPS模块可以处于热启动的模式，持续时间只有3秒。但是，冷启动的时间非常长，一般为30几秒。或者说冷启动模式的功耗比热启动模式的功耗大10倍。 根据GPS定位的理论，在进行一次GPS定位操作时1)GPS模块需要记录原有的星历数据，如果两次定位的间隔时间过长，就需要重新下载星历数据。2)GPS模块需要有准确的当前位置、速度以及时间的信息。3)在确定了当前天空中的卫星之后，需要下载相关的星历数据，如果没有历史资料，就需要30秒的时间进行完全星历数据下载，这也就是为什么冷启动需要30几秒时间的原因。而是否需要进行完全数据下载，取决于当前卫星是不是曾经看到过的卫星。一般来说，曾经看到过的卫星的星历数据可以维持约3小时，随后就会衰减。也就是说，对于星历历史数据的处理和保存，会影响到是进入冷启动状态，还是可以保持在热启动状态。从理论上说，如果可以恰当的记录、保存卫星的星历数据，对于不同时刻在天空中看到的卫星的星历数据进行合理的处理，就有可能在相当长的时间间隔内(一般为3小时)，仍然可以保证GPS模块保持热启动的状态。如果没有这方面的技术，一般的GPS模块只能够在几分钟或者十几分钟间隔时，保持热启动。本实用新型的技术要点是，对于GPS星历数据进行了深入的研究，对于GPS模块当前位置信息与星历数据的关系进行了深入的研究，对于两个不同定位时刻从天空看到的卫星的星历数据的保存、处理方法进行了深入研究，着重处理了以下两个问题I)对于GPS星历数据进行必要的处理和保存，这样，对于在每两次定位之间的间隔小于3小时的情况下，GPS定位有了星历数据作为辅助，所需要的时间大大减少，或者说功耗大大减少。2)对于GPS模块的运动状态进行必要的处理和保存，这些数据可以作为下一次GPS定位操作的参考，结果是定位操作的时间大大缩短了，或者说功耗大大减少。本实用新型所述技术方案的综合结果就是，在间隔不超过3小时时，每一次的GPS定位操作，有了星历数据作为参考，又有了 GPS模块运动数据作为参考，因此，定位操作的速度非常快，略小于热启动的3秒。与一般的冷启动相比较，定位时间减少到了 1/10以下，一次定位的功耗也降到了 1/10以下。通过相应的实验比较一般的GPS/GPRS跟踪器，一次定位并发送位置信息的操作，GPS定位的功耗略大于一次GPRS发射的功耗。通过本实用新型所述技术方案之后，一次GPS定位的功耗远远小于一次GPRS模块发射的功耗，几乎可以忽略不计。这样，进一步降低了 GPS/GPRS跟踪器的功耗，达到了更好的性能指标。与普通的GPS跟踪器的设计相比较，本实用新型所述技术方案显著减少了 GPS定位操作的功耗，进一步提高了电池驱动GPS/GPRS跟踪器的性能指标。在使用同样容量的电池的条件下，发射次数可以增加大约一倍，或者说，工作时间可以延长一倍。下面是在电池驱动GPS/GPRS跟踪器的开发过程中，对于本实用新型所述技术方案进行了实际的验证。验证的结果如下如果不是采用本实用新型所述技术方案，同时进行GPS定位以及GPRS发射，可以测定一个相应的发射次数。采用了本实用新型所述技术方案之后，在同样的条件下，同时进行GPS定位操作和位置信息发射，发射次数提高了 2倍多。显示功耗显著下降，或者说工作时间显著延长，大大提高了电池驱动GPS/GPRS跟踪器的性能。
权利要求1.一种GPS定位操作时的功耗控制装置，其特征在于所述GPS定位操作时的功耗控制装置包括GPS模块、电源电路和CPU，CPU与GPS模块之间线路连接，GPS模块和CPU均由电源电路供电， 其中CPU与GPS模块之间进行普通数据交换，另外CPU会对于GPS模块的星历数据以及当前GPS模块的运动状态进行读取和保存，且在下一次GPS定位操作时，提供给GPS模块作为计算的辅助数据， 电源电路不仅在GPS模块启动时，向模块提供工作电压，同时还要向GPS模块提供保存星历数据以及运动状态的维持电压。
2.根据权利要求1所述的GPS定位操作时的功耗控制装置，其特征在于所述CPU通过线路与GPRS模块之间连接，GPRS模块与GPS模块之间通过线路连接。
专利摘要本实用新型公开了GPS定位操作时的功耗控制装置，其包括GPS模块、电源电路和CPU，CPU与GPS模块之间线路连接，GPS模块和CPU均由电源电路供电，其中CPU与GPS模块之间进行普通数据交换，另外CPU会对于GPS模块的星历数据以及当前GPS模块的运动状态进行读取和保存，且在下一次GPS定位操作时，提供给GPS模块作为计算的辅助数据，电源电路不仅在GPS模块启动时，向模块提供工作电压，同时还要向GPS模块提供保存星历数据以及运动状态的维持电压。本实用新型改进了GPS定位操作模式，使得GPS定位操作的功耗降低到了原来的1/10以下，进一步降低了GPRS/GPS跟踪器总的功耗，实现了微功耗的要求。
文档编号G01S19/02GK202837548SQ20122043440
公开日2013年3月27日 申请日期2012年8月29日 优先权日2012年8月29日
发明者羊晓宁 申请人:广州星寻通讯科技有限公司