本實(shí)用新型涉及定位技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種亞米級(jí)定位終端。

背景技術(shù)：

一直以來，政府大力投入資金和人員建設(shè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）正在不斷地蓬勃發(fā)展。隨著北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)文件的公布，中國(guó)北斗導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)正式進(jìn)入了衛(wèi)星導(dǎo)航體系全球化的新階段。目前，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的海外應(yīng)用已經(jīng)取得了重要突破。2013年3月底，泰國(guó)和中國(guó)通過研究與合作協(xié)議，泰國(guó)成為中國(guó)自主研發(fā)的導(dǎo)航系統(tǒng)的首個(gè)海外客戶。4月份，中國(guó)科技部表示，老撾和文萊也簽署了類似協(xié)議，將初步采用該導(dǎo)航系統(tǒng)。2013年10月30日，BDS首次在外國(guó)開始投入使用，北斗產(chǎn)業(yè)在東南亞國(guó)家的使用取得了初步進(jìn)展。中國(guó)與俄羅斯就衛(wèi)星導(dǎo)航的協(xié)作會(huì)晤，打開了北斗走向亞太，乃至世界的大門。在將來的幾年里，北斗導(dǎo)航應(yīng)用對(duì)國(guó)家安全將產(chǎn)生巨大影響，這也是為了國(guó)民生活安全必須做出的選擇。

世界各國(guó)、聯(lián)盟衛(wèi)星數(shù)目的不斷增加和迅速發(fā)展，人們對(duì)導(dǎo)航和測(cè)量的要求也不斷提高。多模觀測(cè)衛(wèi)星的組合成為一種研究和應(yīng)用的主流方向。不同的導(dǎo)航系統(tǒng)和手段在應(yīng)用方面的性能優(yōu)缺點(diǎn)不同，不同系統(tǒng)和手段的優(yōu)劣互補(bǔ)，互相牽制和引導(dǎo)，綜合導(dǎo)航性能都要高于任一導(dǎo)航系統(tǒng)，如GPS、GLONASS和BDS以及GPS和INS等。導(dǎo)航環(huán)境差、截止高度角大時(shí)，衛(wèi)星可見數(shù)目，定位精度下降，多種導(dǎo)航系統(tǒng)合理配合使用，對(duì)比與單一系統(tǒng)，在定位精度、抗干擾性、可靠性、可用性、效率等方面都會(huì)產(chǎn)生顯著優(yōu)勢(shì)。

差分GPS技術(shù)是一種使用普遍的，有效地降低甚至消除各種GPS測(cè)量誤差的方法，這種方法能更好地提高定位精度和完好性。差分GPS技術(shù)（DGPS）是通過依托另外一個(gè)基準(zhǔn)站接收機(jī)提供的相對(duì)改正數(shù)據(jù)來間接地提高GPS接收機(jī)精度的技術(shù)。通常情況下，基準(zhǔn)站接收機(jī)知道自己的位置，根據(jù)預(yù)先知道的精密坐標(biāo)，可以準(zhǔn)確地計(jì)算出基準(zhǔn)站到衛(wèi)星的差分校正量（GPS測(cè)量定位誤差），并通過無線電波發(fā)射臺(tái)，由基準(zhǔn)站實(shí)時(shí)地將這一測(cè)量誤差修正量發(fā)送到正在定位的流動(dòng)站接收機(jī)。流動(dòng)站接收機(jī)利用這個(gè)接受到得校準(zhǔn)誤差來調(diào)整和改正自身的測(cè)量值。流動(dòng)站不僅要接收來自觀測(cè)衛(wèi)星的導(dǎo)航信息，同時(shí)也要接收基準(zhǔn)站接收機(jī)的校正量（改正數(shù)據(jù)量），對(duì)其定位結(jié)果進(jìn)行比較校對(duì)，從而提高流動(dòng)站的測(cè)量和定位精度。一般情況下，這種技術(shù)的使用，可以使導(dǎo)航精度提高到一兩米（理想情況）。同理，北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)也能夠應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)來提高測(cè)量和定位精度，利用北斗、兼容GPS接收機(jī)應(yīng)用的先天優(yōu)勢(shì)，和建立在差分GPS技術(shù)基礎(chǔ)上的一種新技術(shù)（DGNSS技術(shù)），能更大程度地改善和提高導(dǎo)航定位的各方面性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種亞米級(jí)定位終端，其體積小巧，但其可利用北斗、兼容GPS接收機(jī)應(yīng)用的先天優(yōu)勢(shì)，和建立在差分GPS技術(shù)基礎(chǔ)上的一種新技術(shù)（DGNSS技術(shù)），能更大程度地改善和提高導(dǎo)航定位的各方面性能。所述技術(shù)方案如下：

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種亞米級(jí)定位終端，包括控制模塊、電源模塊、GNSS接收模塊、雙模藍(lán)牙模塊、指示燈和控制按鍵，所述指示燈和控制按鍵與控制模塊電連接，所述電源模塊包括鋰電池、充電/電池管理單元、第一電平轉(zhuǎn)換單元和第二電平轉(zhuǎn)換單元，所述鋰電池、第一電平轉(zhuǎn)換單元、第二電平轉(zhuǎn)換單元和雙模藍(lán)牙模塊與充電/電池管理單元電連接；所述控制模塊與充電/電池管理單元、第一電平轉(zhuǎn)換單元、第二電平轉(zhuǎn)換單元、GNSS接收模塊和雙模藍(lán)牙模塊電連接，所述第一電平轉(zhuǎn)換單元與GNSS接收模塊電連接，所述GNSS接收模塊為BDS/GPS雙模單頻接收模塊。

其中，本實(shí)用新型實(shí)施例中的GNSS接收模塊包括BDS/GPS雙模衛(wèi)星導(dǎo)航接收單元、SAW濾波單元、低噪聲放大器、天線切換電路、無源天線和有源天線，所述有源天線與BDS/GPS雙模衛(wèi)星導(dǎo)航接收單元和天線切換電路電連接，所述無源天線與SAW濾波單元電連接，所述低噪聲放大器與BDS/GPS雙模衛(wèi)星導(dǎo)航接收單元、SAW濾波單元和天線切換電路電連接。

具體地，本實(shí)用新型實(shí)施例中的控制模塊包括STM32F303CBT6芯片。

進(jìn)一步地，本實(shí)用新型實(shí)施例中的控制模塊通過UART串口與GNSS接收模塊電連接。

其中，本實(shí)用新型實(shí)施例中的充電/電池管理單元包括RT9526AGE芯片。

其中，本實(shí)用新型實(shí)施例中的第一電平轉(zhuǎn)換單元和第二電平轉(zhuǎn)換單元均包括RT9193-33GB芯片。

其中，本實(shí)用新型實(shí)施例中的雙模藍(lán)牙模塊包括BM77芯片。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案的有益效果為：

1、本實(shí)用新型提供的定位終端體積小巧，但其可利用北斗、兼容GPS接收機(jī)應(yīng)用的先天優(yōu)勢(shì)，和建立在差分GPS技術(shù)基礎(chǔ)上的一種新技術(shù)（DGNSS技術(shù)），能更大程度地改善和提高導(dǎo)航定位精度。

2、本實(shí)用新型提供的電源模塊，可以有效為各模塊和單元供電，其保證了整個(gè)終端的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)了整個(gè)終端的使用壽命；具體地，采用充電/電池管理單元（單節(jié)鋰電子電池線性充電器芯片），其通過采用包含預(yù)充模式、快充模式和恒壓模式的控制算法優(yōu)化充電過程，當(dāng)充滿以后就維持在恒壓模式以確保電池總是處于充滿狀態(tài)，它的充電電流可以通過一只外部電阻進(jìn)行設(shè)定，內(nèi)部熱回饋電路則對(duì)內(nèi)核溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)以確保在任何可用環(huán)境溫度下都以最佳速率對(duì)電池進(jìn)行充電。

3、本實(shí)用新型采用二系統(tǒng)單頻點(diǎn)GNSS接收模塊，可支持單GPS、單北斗定位，也可支持混合定位，實(shí)用新型具有體積小、功耗低、便攜式和可靠性高的特點(diǎn)；本實(shí)用新型采用ST公司的STM32F303CBT6工業(yè)級(jí)芯片作為其核心處理器，整個(gè)系統(tǒng)工作更加穩(wěn)定，高效；本實(shí)用新型采用雙模藍(lán)牙模塊（BM77），兼容經(jīng)典藍(lán)牙BR/EDR和低功耗LE技術(shù)，支持透明傳輸模式，無縫傳輸U(kuò)ART串口數(shù)據(jù)，通過Windows GUI或者M(jìn)CU即可簡(jiǎn)單配置，固件可通過串口升級(jí)，板載微帶天線，讓產(chǎn)品與智能手機(jī)或平板提供了便捷的數(shù)據(jù)傳輸模式。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型提供的亞米級(jí)定位終端的原理框圖；

圖2為本實(shí)用新型提供的亞米級(jí)定位終端的部分詳細(xì)原理框圖；

圖3為本實(shí)用新型提供的亞米級(jí)定位終端的電源管理流程圖；

圖4為本實(shí)用新型提供的控制模塊與雙模藍(lán)牙模塊組合的電路圖；

圖5為本實(shí)用新型提供的控制模塊與GNSS接收模塊組合的原理框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。

參見圖1和2，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種亞米級(jí)定位終端，包括殼體、控制模塊、電源模塊、GNSS接收模塊、雙模藍(lán)牙模塊、指示燈和控制按鍵等。其中，控制模塊、電源模塊、GNSS接收模塊和雙模藍(lán)牙模塊設(shè)于殼體中，指示燈和控制按鍵設(shè)于殼體表面，指示燈具體為L(zhǎng)ED指示燈。其中，指示燈和控制按鍵與控制模塊電連接；指示燈為兩個(gè)雙色燈，分別為設(shè)于殼體正面的充電/藍(lán)牙指示燈和定位/電量指示燈；控制按鍵可設(shè)置一個(gè)，為殼體正面的電源開關(guān)按鍵。優(yōu)選地，可在殼體背面設(shè)置一充電接口，可在殼體左側(cè)或者右側(cè)設(shè)置有源天線SMB接口。電源模塊包括鋰電池（一個(gè)）、充電/電池管理單元、第一電平轉(zhuǎn)換單元和第二電平轉(zhuǎn)換單元等，用于為各模塊供電；其中，鋰電池、第一電平轉(zhuǎn)換單元、第二電平轉(zhuǎn)換單元和雙模藍(lán)牙模塊與充電/電池管理單元電連接, 充電/電池管理單元的外接電源接口設(shè)于殼體背面。其中，控制模塊用于實(shí)時(shí)地處理GNSS接收模塊接收到的位置信息，并不斷采集鋰電池電量信息，與位置信息一起打包發(fā)給雙模藍(lán)牙模塊。用戶通過連接定位終端的藍(lán)牙獲取該數(shù)據(jù)；控制模塊還需要控制整機(jī)電源的開關(guān)和休眠，管理指示燈狀態(tài)顯示。

其中，參見圖2，控制模塊與充電/電池管理單元（狀態(tài)端，用于獲取電量）、第一電平轉(zhuǎn)換單元（使能端）、第二電平轉(zhuǎn)換單元（輸出端）、GNSS接收模塊（數(shù)據(jù)輸入輸出端）和雙模藍(lán)牙模塊（電使能端和數(shù)據(jù)輸入輸出端）電連接。第一電平轉(zhuǎn)換單元（輸出端）與GNSS接收模塊電連接用于為GNSS接收模塊供電。其中，GNSS接收模塊為BDS/GPS雙模單頻接收模塊；具體地，GNSS接收模塊采用低功耗設(shè)計(jì)，可實(shí)時(shí)跟蹤北斗BDS B1和GPS L1二系統(tǒng)單頻點(diǎn)的導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)，接收RTCM格式的差分信息，輸出NMEA格式的位置信息，提供優(yōu)于1m的RTD定位精度，并且支持內(nèi)置無源天線和外置有源天線的無縫切換。

其中，參見圖5，本實(shí)用新型實(shí)施例中的GNSS接收模塊包括BDS/GPS雙模衛(wèi)星導(dǎo)航接收單元、SAW濾波單元、低噪聲放大器（LNA）、天線切換電路、無源天線和有源天線等。其中，有源天線與BDS/GPS雙模衛(wèi)星導(dǎo)航接收單元和天線切換電路電連接，無源天線與SAW濾波單元電連接，低噪聲放大器與GNSS雙模衛(wèi)星導(dǎo)航接收單元、SAW濾波單元和天線切換電路電連接。具體地，無源天線為內(nèi)置，衛(wèi)星信號(hào)被無源天線接收，先經(jīng)過SAW，再經(jīng)過LNA低噪聲放大器，最后到達(dá)衛(wèi)星導(dǎo)航接收模塊；有源天線為外接（通過SMB接口），當(dāng)天線切換電路偵測(cè)到有源天線接入時(shí)，會(huì)生成一個(gè)使能信號(hào)把低噪聲放大器關(guān)掉，衛(wèi)星信號(hào)直接經(jīng)由有源天線到達(dá)衛(wèi)星導(dǎo)航接收模塊。其中，BDS/GPS雙模衛(wèi)星導(dǎo)航接收單元采用北斗國(guó)科自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的RN368，可支持有源天線和無源天線的無縫自由切換，其中，聲波表面濾波器SAW和低噪聲放大器用來過濾掉無用的頻率和放大有用的頻率信號(hào)部分。優(yōu)選地，BDS/GPS雙模衛(wèi)星導(dǎo)航接收單元自帶備份電池，當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入休眠狀態(tài)后，可保存關(guān)鍵信息，以實(shí)現(xiàn)熱啟動(dòng)功能。更具體地，RN368還可接收來自STM32F303轉(zhuǎn)發(fā)的RTCM差分信息，進(jìn)行解算后得到一個(gè)偽距解，定位精度可到亞米級(jí)，再將此定位信息發(fā)送至STM32F303。

具體地，本實(shí)用新型實(shí)施例中的控制模塊可以為微處理器，具體可采用以ARM Cortex-M4為內(nèi)核的ST公司的STM32F303CBT6工業(yè)級(jí)芯片，其支持?jǐn)U展5路串口，可以掛載豐富的外設(shè)模塊?？刂颇K可通過擴(kuò)展的TTL串口與BDS/GPS雙模衛(wèi)星導(dǎo)航接收單元和雙模藍(lán)牙模塊電連接。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型實(shí)施例中的控制模塊通過UART串口與GNSS接收模塊電連接。

其中，本實(shí)用新型實(shí)施例中的充電/電池管理單元包括RT9526AGE芯片（Richtek公司提供的單節(jié)鋰電子電池線性充電器）及分壓電路等附屬電路；第一電平轉(zhuǎn)換單元和第二電平轉(zhuǎn)換單元均包括RT9193-33GB芯片（Richtek公司提供的超低壓差超快速線性穩(wěn)壓器）。具體地，參見圖2，本實(shí)用新型實(shí)施例中的電源模塊可以外接5V/1A通用電源適配器作為充電源，該電壓可通過RT9526AGE芯片轉(zhuǎn)換為4.2V分別為雙模藍(lán)牙模塊、第一電平轉(zhuǎn)換單元和第二電平轉(zhuǎn)換單元供電，并用于鋰電池充電（為一節(jié)鋰電池充電電壓4.2V），同時(shí)將電量信息發(fā)送到控制模塊；第一電平轉(zhuǎn)換單元和第二電平轉(zhuǎn)換單元將電壓轉(zhuǎn)化為3.3V/300mA分別為GNSS接收模塊和控制模塊供電?？刂颇K控制第一電平轉(zhuǎn)換單元的使能端和雙模藍(lán)牙模塊的使能端，實(shí)現(xiàn)整機(jī)的開關(guān)機(jī)功能，若開機(jī)后藍(lán)牙數(shù)分鐘內(nèi)沒有被連接，則控制整機(jī)進(jìn)入休眠狀態(tài)，直到有外部按鍵中斷喚醒。電源模塊的工作過程如圖3所示。

更進(jìn)一步的，參見圖4，本實(shí)用新型實(shí)施例中的雙模藍(lán)牙模塊通過TTL串口與控制模塊電連接，控制模塊直接將位置信息和電量信息發(fā)送給雙模藍(lán)牙模塊，雙模藍(lán)牙模塊再通過無線的方式發(fā)送給配對(duì)連接的設(shè)備，并接收來自設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)的RTCM差分信息，再轉(zhuǎn)給控制模塊，控制模塊將此差分信息轉(zhuǎn)發(fā)給GNSS接收模塊。具體地，本實(shí)施例采用一款為超低功耗無線應(yīng)用設(shè)計(jì)的整合了射頻發(fā)射電路的雙模透?jìng)髂K，具體包括BM77芯片。

其中，本實(shí)施例中的“第一”和“第二”僅起區(qū)分作用，無其他特殊意義。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種亞米級(jí)定位終端，其具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、本實(shí)用新型提供的定位終端體積小巧，但其可利用北斗、兼容GPS接收機(jī)應(yīng)用的先天優(yōu)勢(shì)，和建立在差分GPS技術(shù)基礎(chǔ)上的一種新技術(shù)（DGNSS技術(shù)），能更大程度地改善和提高導(dǎo)航定位精度。

2、本實(shí)用新型提供的電源模塊，可以有效為各模塊和單元供電，其保證了整個(gè)終端的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)了整個(gè)終端的使用壽命；具體地，采用充電/電池管理單元（單節(jié)鋰電子電池線性充電器芯片），其通過采用包含預(yù)充模式、快充模式和恒壓模式的控制算法優(yōu)化充電過程，當(dāng)充滿以后就維持在恒壓模式以確保電池總是處于充滿狀態(tài)，它的充電電流可以通過一只外部電阻進(jìn)行設(shè)定，內(nèi)部熱回饋電路則對(duì)內(nèi)核溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)以確保在任何可用環(huán)境溫度下都以最佳速率對(duì)電池進(jìn)行充電。

3、本實(shí)用新型采用二系統(tǒng)單頻點(diǎn)GNSS接收模塊，可支持單GPS、單北斗定位，也可支持混合定位，實(shí)用新型具有體積小、功耗低、便攜式和可靠性高的特點(diǎn)；本實(shí)用新型采用ST公司的STM32F303CBT6工業(yè)級(jí)芯片作為其核心處理器，整個(gè)系統(tǒng)工作更加穩(wěn)定，高效；本實(shí)用新型采用雙模藍(lán)牙模塊（BM77），兼容經(jīng)典藍(lán)牙BR/EDR和低功耗LE技術(shù)，支持透明傳輸模式，無縫傳輸U(kuò)ART串口數(shù)據(jù)，通過Windows GUI或者M(jìn)CU即可簡(jiǎn)單配置，固件可通過串口升級(jí)，板載微帶天線，讓產(chǎn)品與智能手機(jī)或平板提供了便捷的數(shù)據(jù)傳輸模式。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。