一種用于ais網(wǎng)位儀的快速gps定位系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及用于AIS網(wǎng)位儀的快速GPS定位系統(tǒng)，由AIS網(wǎng)位儀主控制器、GPS定位模塊、AIS發(fā)射機(jī)電路、電源控制電路以及電池供電電路組成，AIS網(wǎng)位儀主控制器串口1與AIS發(fā)射機(jī)電路連接，AIS網(wǎng)位儀主控制器串口2與GPS定位模塊串口連接，AIS網(wǎng)位儀主控制器IO接口與電源控制電路相連，GPS定位模塊主電源通過電源控制電路與電池供電電路相連，備用電源與電池供電電路直接相連，電池供電電路分別與AIS網(wǎng)位儀主控制器、GPS定位模塊、AIS發(fā)射機(jī)電路、電源控制電路相連，優(yōu)點(diǎn)是：通過控制GPS模塊主電源開啟和關(guān)閉時(shí)間，使網(wǎng)位儀每次定位時(shí)間由原來的40秒縮短到2秒，減少異常情況下的電量消耗，使AIS網(wǎng)位儀一次充電后，持續(xù)工作時(shí)間達(dá)到20天，比原來用時(shí)延長(zhǎng)了一倍。
【專利說明】—種用于AIS網(wǎng)位儀的快速GPS定位系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及GPS定位系統(tǒng)，特別一種用于AIS網(wǎng)位儀的快速GPS定位系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]目前，AIS網(wǎng)位儀逐步在漁業(yè)系統(tǒng)普遍使用，為漁民提供了便捷信息化的漁網(wǎng)監(jiān)控手段，提高了捕魚效率，但是目前的AIS網(wǎng)位儀一次充電后持續(xù)工作時(shí)間只有7到10天左右，不能完全滿足漁民的要求，漁民期望AIS網(wǎng)位儀可以工作15天以上。針對(duì)這一要求，一些廠家采取增加了電池容量或增加電池?cái)?shù)量的做法，這樣做既提高了 AIS網(wǎng)位儀成本，又使AIS網(wǎng)位儀安裝使用變得麻煩，漁民很不滿意。
[0003]通過分析現(xiàn)有的AIS網(wǎng)位儀，發(fā)現(xiàn)其主要耗電的部件是GPS模塊，在正常條件下，GPS模塊定位時(shí)間需要40秒左右，GPS的耗用了 AIS網(wǎng)位儀60%以上的電量，惡劣天氣條件下耗電更多。為了解決這個(gè)問題，需要采用一種新的用于AIS網(wǎng)位儀的快速GPS定位的方法，以使網(wǎng)位儀每次定位時(shí)間縮短，減少定位模塊的開啟時(shí)間，從而使AIS網(wǎng)位儀在不增加成本的情況下延長(zhǎng)一次充電后持續(xù)工作時(shí)間。而目前國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)尚未見相關(guān)方法的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的就是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，針對(duì)AIS網(wǎng)位儀一次充電后持續(xù)工作時(shí)間短的難題，提供一種用于AIS網(wǎng)位儀的快速GPS定位系統(tǒng)，通過控制GPS模塊主電源開啟和關(guān)閉的時(shí)間，使網(wǎng)位儀每次定位時(shí)間由原來的40秒縮短到2秒以內(nèi)，并通過甄別GPS定位模塊信號(hào)遮擋和星歷異常情況，減少異常情況下的電量消耗，以求達(dá)到延長(zhǎng)一次充電工作時(shí)間的目的。
[0005]本實(shí)用新型是通過這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種用于AIS網(wǎng)位儀的快速GPS定位系統(tǒng)，其特征在于:由AIS網(wǎng)位儀主控制器、GPS定位模塊、AIS發(fā)射機(jī)電路、電源控制電路以及電池供電電路組成，其中AIS網(wǎng)位儀主控制器選用ST公司Cortex-M3內(nèi)核STM32F103RCT6的32位ARM芯片，用于控制AIS網(wǎng)位儀各個(gè)單元，GPS定位模塊選用Ublox公司的NE0-6M模塊，AIS網(wǎng)位儀主控制器串口 I與AIS發(fā)射機(jī)電路連接，用于向AIS發(fā)射機(jī)電路發(fā)送AIS報(bào)文以及控制信號(hào)；AIS網(wǎng)位儀主控制器串口 2與GPS定位模塊串口連接，AIS網(wǎng)位儀主控制器IO接口與電源控制電路相連，GPS定位模塊主電源通過電源控制電路與電池供電電路相連，備用電源與電池供電電路直接相連，電池供電電路輸出端分別與AIS網(wǎng)位儀主控制器、GPS定位模塊、AIS發(fā)射機(jī)電路、電源控制電路相連。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果是，用于AIS網(wǎng)位儀的快速GPS定位系統(tǒng)，在不增加AIS網(wǎng)位儀成本的前提下，通過控制GPS模塊主電源開啟和關(guān)閉的時(shí)間，使網(wǎng)位儀每次定位時(shí)間由原來的40秒縮短到2秒以內(nèi)，并通過甄別GPS定位模塊信號(hào)遮擋和星歷異常情況，減少異常情況下的電量消耗，從而使AIS網(wǎng)位儀在不增加成本的情況下一次充電后，持續(xù)工作時(shí)間達(dá)到20天，時(shí)間延長(zhǎng)了一倍以上?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0007]圖1、用于AIS網(wǎng)位儀的快速GPS定位系統(tǒng)框圖；
[0008]圖2、用于AIS網(wǎng)位儀的快速GPS定位方法軟件流程圖。
具體實(shí)施方案
[0009]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明:
[0010]如圖1所示，用于AIS網(wǎng)位儀的快速GPS定位系統(tǒng)由AIS網(wǎng)位儀主控制器、GPS定位模塊、AIS發(fā)射機(jī)電路、電源控制電路以及電池供電電路組成，其中AIS網(wǎng)位儀主控制器選用ST公司Cortex-M3內(nèi)核STM32F103RCT6的32位ARM芯片，負(fù)責(zé)控制AIS網(wǎng)位儀各個(gè)單元工作，以及AIS協(xié)議生成；GPS定位模塊選用Ublox公司的NE0-6M模塊，負(fù)責(zé)接收GPS衛(wèi)星信號(hào)，計(jì)算分析當(dāng)前位置信息；AIS發(fā)射機(jī)電路負(fù)責(zé)將AIS網(wǎng)位儀主控制器送來的報(bào)文調(diào)整成射頻信號(hào)發(fā)射到無線空間中去；電源控制電路受AIS網(wǎng)位儀主控制器控制對(duì)電池供電電路送來的電源開啟和斷開；電池供電電路負(fù)責(zé)為AIS網(wǎng)位儀各個(gè)功能模塊提供穩(wěn)定電源電壓供電。
[0011]AIS網(wǎng)位儀主控制器串口 I與AIS發(fā)射機(jī)電路連接，可以向AIS發(fā)射機(jī)電路發(fā)送AIS報(bào)文以及控制信號(hào)；
[0012]AIS網(wǎng)位儀主控制器串口 2與GPS定位模塊串口連接，可以接收GPS定位信息；
[0013]AIS網(wǎng)位儀主控制器IO接口與電源控制電路相連，通過IO接口的高低電平變化，可以控制GPS定位模塊主電源供電的通斷；
[0014]GPS定位模塊主電源通過電源控制電路與電池供電電路相連，備用電源與電池供電電路直接相連；
[0015]電池供電電路輸出端分別與AlS網(wǎng)位儀主控制器、GPS定位模塊、AlS發(fā)射機(jī)電路、電源控制電路相連，為各電路單元供電。
[0016]如圖2所示，用于AIS網(wǎng)位儀的快速GPS定位方法軟件流程如下:
[0017]首先，AIS網(wǎng)位儀開機(jī)，電池供電電路為AIS網(wǎng)位儀主控制器、GPS定位模塊備用電源、AIS發(fā)射機(jī)電路和電源控制電路供電，在AIS網(wǎng)位儀主控制器IO接口控制電源控制電路給GPS定位模塊主電源接入3V電源，AIS網(wǎng)位儀主控制器通過串口 2不斷查詢GPS定位模塊是否成功定位，一旦GPS定位模塊成功定位后，AIS網(wǎng)位儀主控制器開始計(jì)時(shí)5分鐘，等待GPS定位模塊通過GPS天線下載衛(wèi)星星歷文件。5分鐘計(jì)時(shí)結(jié)束后，AIS網(wǎng)位儀主控制器查詢GPS定位模塊定位狀態(tài)，如果GPS定位模塊仍然定位正常，則判定為衛(wèi)星星歷文件下載成功。通過大量實(shí)驗(yàn)表明，正常情況下5分鐘可以保證GPS定位模塊完成衛(wèi)星星歷文件下載工作。5分鐘計(jì)時(shí)完成后，AIS網(wǎng)位儀主控制器控制電源控制電路關(guān)閉GPS定位模塊主電源，但GPS定位模塊備用電源保持不變，這樣可以保證GPS定位模塊內(nèi)部星歷文件數(shù)據(jù)不丟失;
[0018]如果AIS網(wǎng)位儀開機(jī)后GPS定位模塊60秒時(shí)間內(nèi)一直沒有定位成功，AIS網(wǎng)位儀主控制器則判定當(dāng)前衛(wèi)星信號(hào)異常，關(guān)閉GPS定位模塊主電源30分鐘后再重新定位。
[0019]如果GPS定位模塊在5分鐘計(jì)時(shí)結(jié)束后沒有定位，AIS網(wǎng)位儀主控制器需要重新開啟GPS定位模塊主電源，等待GPS定位模塊成功定位。
[0020]GPS定位模塊成功下載完成衛(wèi)星星歷文件后，AIS網(wǎng)位儀主控制器每3分鐘開啟一次GPS定位模塊主電源，使GPS定位模塊重新搜索衛(wèi)星進(jìn)行定位，此時(shí)正常情況下GPS定位模塊僅需1-2秒即可重新定位。當(dāng)GPS定位模塊成功定位后，AIS網(wǎng)位儀主控制器立即關(guān)閉GPS定位模塊主電源，并利用定位信息生成AIS報(bào)文，通過AIS發(fā)射機(jī)電路調(diào)制成射頻信號(hào)發(fā)射到無線空間中。
[0021]GPS定位模塊成功下載完成衛(wèi)星星歷文件后，在每3分鐘一次的GPS定位模塊重新定位時(shí)，如果超過40秒時(shí)間GPS定位模塊仍未定位，AIS網(wǎng)位儀主控制器則強(qiáng)行關(guān)閉GPS定位模塊主電源，等待下一個(gè)3分鐘定時(shí)到來后再次定位。如果出現(xiàn)連續(xù)三次GPS定位模塊在40秒時(shí)間范圍內(nèi)均無法定位時(shí)，AIS網(wǎng)位儀主控制器判定當(dāng)前GPS信號(hào)有遮擋，之后每半個(gè)小時(shí)開啟60秒GPS定位模塊主電源，直至GPS定位模塊成功定位，再重新下載衛(wèi)星星歷文件，恢復(fù)3分鐘開啟一次GPS定位模塊主電源的周期。
[0022]GPS定位模塊成功下載完成衛(wèi)星星歷文件后，在每3分鐘一次的GPS定位模塊重新定位時(shí)，如果連續(xù)3次出現(xiàn)GPS定位模塊在開啟20秒之后，40秒前的時(shí)間范圍內(nèi)定位成功的情況，AIS網(wǎng)位儀主控制器將判定GPS定位模塊星歷異常。在第三次GPS定位模塊定位成功后，繼續(xù)保持GPS定位模塊主電源開啟狀態(tài)5分鐘，以便GPS定位模塊重新下載衛(wèi)星星歷文件。
[0023]根據(jù)上述說明，結(jié)合本領(lǐng)域技術(shù)可實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的方案。
【權(quán)利要求】
1.一種用于AIS網(wǎng)位儀的快速GPS定位系統(tǒng)，其特征在于:由AIS網(wǎng)位儀主控制器、GPS定位模塊、AIS發(fā)射機(jī)電路、電源控制電路以及電池供電電路組成，其中AIS網(wǎng)位儀主控制器選用ST公司Cortex-M3內(nèi)核STM32F103RCT6的32位ARM芯片，用于控制AIS網(wǎng)位儀各個(gè)單元，GPS定位模塊選用Ublox公司的NE0-6M模塊，AIS網(wǎng)位儀主控制器串口 I與AIS發(fā)射機(jī)電路連接；AIS網(wǎng)位儀主控制器串口 2與GPS定位模塊串口連接，AIS網(wǎng)位儀主控制器IO接口與電源控制電路相連，GPS定位模塊主電源通過電源控制電路與電池供電電路相連，備用電源與電池供電電路直接相連，電池供電電路輸出端分別與AIS網(wǎng)位儀主控制器、GPS定位模塊、AIS發(fā)射機(jī)電路、電源控制電路相連。
【文檔編號(hào)】G01S19/34GK203414594SQ201320363622
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月24日
【發(fā)明者】程樹軍, 王心一, 鹿強(qiáng), 張相波, 劉貞社, 楊雷 申請(qǐng)人:天津七一二通信廣播有限公司