专利名称：多星座一体化cors基准站专用接收机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多星座一体化网络差分基准站网络化数字调查设备，属于高 精度GNSS测量系统技术领域。
背景技术：
目前，作为测量用的全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System, GNSS)接收机在技术上的发展现状如下(1)全球导航卫星系统包含了美国的GPS，目前市场大部分还以依赖于单一星座 的接收机为大多数。(2)作业单位主要利用成对的GPS接收机，一台用作基准站，另一台用作移动站， 利用电台播发差分改正信息，通过单基站定位方式进行外业调查的数据采集。作用距离 10公里，定位精度随着基线长增加快速衰减，实际工作过程中，需要专业技术人员选取控制 点、量算坐标，并安排专人架设、看管基站。而且一般的嵌入式终端不具有提供网络服务的 功能。随着多星座导航系统的发展，用户对卫星定位系统间的兼容与互操作的要求不断 提高，单一的导航系统已经越来越不能满足人们对导航性能的需求，希望某个卫星系统的 信号受到干扰的情况下，仍能利用其他星座的信号实现定位。因而使GPS单星座转变多星 座兼容机制，在国际上得到普遍的认同，卫星导航系统向多极化制式发展已是不可逆转的 总趋势。另外基于原先单基站定位方式的弊端，从方便使用和维护的角度出发，对基准站提 出了新的网络化、无人值守和远程控制的要求。因此，对网络差分基准站网络化数字调查设备的新要求也随之而出①除了对GPS的支持，要转变GPS单星座为兼容多星座，实现对不同卫星定位系统 的互操作性。②单基准站耗费过多资源的缺点，可考虑实现嵌入式终端的网络化和远程控制等 技术，从而实现无人值守和远程控制等要求。
发明内容发明目的本实用新型为了解决多卫星定位系统间的兼容与互操作的问题，使多个卫星定位 系统可以共同应用，提出了多星座一体化基准站专用接收机。技术方案本实用新型为实现上述发明目的采用如下技术方案一种多星座一体化CORS基准站专用接收机，包括电源功能模块、GPS接收模块、 GL0NASS接收模块、CPU及控制电路模块、存储功能模块、外部接口模块、网络通信模块；其 中所述电源功能模块用于供电，GPS接收模块、GL0NASS接收模块与CPU及控制电路模块相 连接；CPU及控制电路模块分别与存储功能模块、外部接口模块、网络通信模块连接。[0014]进一步的，本实用新型的多星座一体化CORS基准站专用接收机的外部接口模块 还包括电源接口、串口、USB接口。进一步的，本实用新型的多星座一体化CORS基准站专用接收机的网络通信模块 包括N个网口，N为自然数。进一步的，本实用新型的多星座一体化CORS基准站专用接收机的GPS接收模块包 括GPS接收板与NOVATEL GPS接收板，其中GPS接收板、NOVATEL GPS接收板依次连接后， 与CPU及控制电路模块连接。进一步的，本实用新型的多星座一体化CORS基准站专用接收机的GL0NASS接收模 块为GLONASS OEM接收板。有益效果1、本实用新型采用高精度双频GPS接收机、工业级三防机身，可外接数字气象仪、 扼流圈天线和通信传输等连续运行基准站需要的所有单元；2、本实用新型可接收GPSL1/L2双频信号、GLONASS信号、兼容多星座系统；3、本实用新型可实现对于原始观测数据、气象数据(气压、气温和相对湿度)的采 集与记录，采样率可设置；4、本实用新型内置2G甚至更高的超大物理内存，并将数据事实上传至服务器备 份，保证数据记录的安全性；5、本实用新型具备高速IP接口，支持以太网方式的数据传输、状态监测和参数设 置；6、本实用新型通过设置网络通信模块，支持无人值守，可远程完成所有操作设 置；7、本实用新型同时支持网络及串口两种方式的数据传输功能，网络传输支持断点 重连，两小时以内的网络中断均可自动重连，满足CORS基站接收机长期、稳定、连续运行的 需求；8、主机自检，接收机主机运行前会对系统完备性进行自检，帮助用户及时掌握主 机各控件运行状态；9、用户权限管理根据用户权限级别，允许用户对接收数据下载、管理、设置分级 管理；多用户同时下载数据不影响CORS基站接收机正常运行。

图1是本实用新型的CORS基站接收机的系统组成图。图2是本实用新型的专用接收机的工作流程图。
具体实施方式
本实用新型是由C0RS(连续运行卫星定位服务综合系统，Continuous OperationalReference System，缩写为C0RS)基站接收机来实现的高精度GNSS测量系统。 内置GPS接收模块采用高性能GPS接收板，GLONASS接收模块采用高性能GLONASS接收板， 跟踪性能优越。整机高度密封，防水、防尘、防震、低功耗。CORS基站接收机的总体框架1、总体结构设计[0032](1)卫星信号跟踪采用成熟的性能可靠的GPS接收模块、GL0NASS接收模块，要求 再采用匹配天线接收数据时，提供相关的测试数据，以供后续处理使用。(2)主要控制单元图1为系统的基本组成。(3)数据存储部分采用内置至少2G的存储空间，记录数据文件。(4)网络连接部分连接差分数据实时输出、远程设置参考站、远程文件下载、可 升级主机版本，使用网口转发收到的气象数据。2、技术指标(I)GNSS观测数据类型及编码格式要求支持IHz左右频率的原始二进制数据记 录，同样与另一个GPS (GL0NASS)串口以IHz左右的速率同时输出原始数据，原始星历数据。(2)数据编码及输出格式要求支持的数据类型有RTCM2. 3、RTCM3. 0、RTCA、CMR、 CMR+等多种数据类型。(3)网络通讯要求基于以太网的通信方式，支持HTTP、NTRIP协议，支持TCP/IP 协议进行数据传输。(4)数据存储主机需内置2G或更大的存储空间，记录数据文件后，主机自动将数 据传送到FTP或中继的数据服务器，并在机器里保留数天的数据作为备份。(5)电源与功耗采用内置锂电池组，功耗要求低于8W，断电后连续运行时间10小 时以上，支持外接电源10 25V的直流电源。(6)远程操作与控制C0RS基站接收机内嵌Linux操作系统，接收机端无需配备电 脑服务器，使用网线将CORS基站接收机与网络连接，远程对CORS基站接收机的所有操作设置。(7)系统完备性自检功能C0RS基站接收机需要实现开机时自动对主机系统完备 性进行自检，主面板需设置指示灯对CORS基站接收机电源系统、GPS芯片运行状态、内存状 态、数据通讯链路状态等信息进行显示，自检时显示绿灯表示运行状态正常、自检通过，运 行异常显示红灯警示。
以下结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明如图1所示，本实用新型的多星座一体化CORS基准站专用接收机，包括电源功能 模块、GPS接收板、NOVATEL GPS接收板、GLONASS OEM接收板、CPU及控制电路模块、存储功 能模块、外部接口模块、网络通信模块；其中电源功能模块用于向接收机进行供电，GPS接 收板与NOVATEL GPS接收板连接后，与CPU及控制电路模块相连接，GLONASS OEM接收板与 CPU及控制电路模块相连接；CPU及控制电路模块分别与存储功能模块、外部接口模块、以 太网模块连接。外部接口包括电源接口、串口、USB接口 ；网络通信模块包括若干个网口。如图2所示，系统开机后，首先进行设备完备性自检，并检测网络连接性是否接 通。无误后，利用嵌入式终端的提供的嵌入式网络服务，远程操作输入控制指令，嵌入式终 端检测是否收到有效的操作指令。当收到有效指令，从GPS接收设备(GLONASS接收设备) 输入原始观测数据，对原始观测数据进行数据编码。在完成了编码后，对数据进行压缩处理 以便后续存储。通过通信模块将存储的压缩数据进行数据分发，通过嵌入式终端提供的网 络服务将数据结果返回给远程操作者。远程操作者可以选择接受哪个接收设备的数据。CORS基站接收机的详细设计与工程技术实现如下1、电源部分
5[0049]电源部分的主要组成采用一片DC-DC芯片TPS5430DDA(U15)，两片充电管理芯片 BQ24103(U22、U23)，一些晶体管逻辑控制电路，电池接口 C0N13、C0N14,以及充电状态指示 灯控制电路；其功能主要是开关机、复位控制，电池充电管理以及电池与外电源的供电切 换。另外电源管理部分有两个电池接口，可以外接两块锂电池，电池电压在DC 7.2V-8.4V 之间。外电源输入电压为DC12V。2、主要控制单元E661主控单元从功能上可以划分为电源功能模块、主控CPU电路部分、GPS模块、 GL0NASS模块及控制功能部分、以太网模块以及存储管理功能模块，详图见图一。3、通信部分E661根据各个功能模块实现数据通信。按照模块来分，E661主要可以分为如下几 个模块(1) CPU使用18. 432MHz作为主晶振时钟的AT91ASM9260_BGA217，使用外部晶振时 钟32. 768KHz，和RC振荡电路组成的PLLRCA作为时钟输入。OSCSEL引脚作为慢速时钟选择 入，低电平，使用内部RC振荡电路产生32. 768KHz的时钟；高电平时，使用外部32. 768KHz 时钟。(2) SDRAM 两片 256Mbits 组成的容量为 64MB 的 SDRAM。AT91ASM9260 集成 SDRAM 控制器，直接对SDRAM进行读写。(3) Sandisk INAND Flash 使用 IG 的 Sandisk INAND Flash，上电由 CPU 发出的 SD_PER_0N/0FF经过三极管和MOSFET逻辑控制实现的，该信号为高电平时SD卡正常上电， 低电平SD卡掉电。(4)Dataflash 使用 64Mbit 的 AT4OTB642D-CNU。MCCDB 作为 Dataflash 的输入 引脚，MCDBO作为DATAFLASH输出。SPI0_SPCK是DATAFLASH的数据时钟控制引脚；NRST是 DATA FLASH的复位引脚，低电平使能；Data_nCS_0ut片选控制由CPLD完成低电平使能。(5)网络芯片DP83848I。由CPU的配置引脚直接控制，网络芯片再通过网络变压 器与前面板的网络FISHER头直接相连。GPS模块E661使用的GPS接收模块是NovAtel，使用转接板实现接口的转换。使 用的GL0NASS模块是GLONASS OEM接收板。(6) CPLD 采用型号为 LC4064V_T48 的 CPLD。4、数据存储部分[0062] 5、网络连接部分网络部分的电源控制是系统的3. 3V经过CPU输出的NET_PWR_CTL控制转换为 NET3V3输出的；NET3V3再经过LC滤波网络转换为E3V3输出。
权利要求一种多星座一体化CORS基准站专用接收机，其特征在于包括电源功能模块、GPS接收模块、GLONASS接收模块、CPU及控制电路模块、存储功能模块、外部接口模块、网络通信模块；其中所述电源功能模块用于供电，GPS接收模块、GLONASS接收模块与CPU及控制电路模块相连接；CPU及控制电路模块分别与存储功能模块、外部接口模块、网络通信模块连接。
2.根据权利要求1所述的多星座一体化CORS基准站专用接收机，其特征在于所述外 部接口模块还包括电源接口、串口、USB接口。
3.根据权利要求1所述的多星座一体化CORS基准站专用接收机，其特征在于所述网 络通信模块包括N个网口，N为自然数。
4.根据权利要求1所述的多星座一体化CORS基准站专用接收机，其特征在于所述 GPS接收模块包括GPS接收板与NOVATEL GPS接收板，其中GPS接收板、NOVATEL GPS接收 板依次连接后，与CPU及控制电路模块连接。
5.根据权利要求1所述的多星座一体化CORS基准站专用接收机，其特征在于所述 GL0NASS接收模块为GLONASS OEM接收板。
专利摘要本实用新型提供一种多星座一体化CORS基准站专用接收机。包括电源功能模块、GPS接收模块、GLONASS接收模块、CPU及控制电路模块、存储功能模块、外部接口模块、网络通信模块；其中电源功能模块用于向接收机进行供电，GPS接收模块、GLONASS接收模块与CPU及控制电路模块相连接；CPU及控制电路模块分别与存储功能模块、外部接口模块、网络通信模块连接。本实用新型是由CORS基站接收机来实现的高精度GNSS测量系统，内置GPS模块采用高性能GPS接收板，GLONASS模块采用高性能GLONASS接收板，跟踪性能优越，整机高度密封，防水、防尘、防震、低功耗。
文档编号G01S19/13GK201654238SQ201020170499
公开日2010年11月24日 申请日期2010年4月27日 优先权日2010年4月27日
发明者曹耀传, 潘树国, 王庆, 赵丽 申请人:东南大学