一種雷達(dá)通用北斗定位定向授時(shí)設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型是一種雷達(dá)通用北斗定位定向授時(shí)設(shè)備，具體涉及一種一種雷達(dá)通用北斗定位定向授時(shí)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BeiDou Navigat1n Satellite System)是中國(guó)正在實(shí)施的自主發(fā)展、獨(dú)立運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)是:建成獨(dú)立自主、開放兼容、技術(shù)先進(jìn)、穩(wěn)定可靠的覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。具有在海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位能力的衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。
[0003]2000年，首先建成北斗導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)，使我國(guó)成為繼美、俄之后的世界上第三個(gè)擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國(guó)家。2020年左右，將建成覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。目前，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)經(jīng)覆蓋亞太區(qū)域，并持續(xù)向用戶提供高質(zhì)量的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)。定位精度10米，測(cè)速精度0.2米/秒，授時(shí)精度20納秒。
[0004]目前，雷達(dá)及通信天線的定位定向有幾種方式，各有優(yōu)缺點(diǎn):
[0005]磁羅盤:優(yōu)點(diǎn)是價(jià)位低；缺點(diǎn)是易受磁場(chǎng)環(huán)境影響，對(duì)安裝環(huán)境有要求，磁羅盤本身不能定位；
[0006]尋北儀:尋北儀是依靠陀螺的慣性尋北裝置，優(yōu)點(diǎn)是精度高；缺點(diǎn)是對(duì)沖擊振動(dòng)的環(huán)境適應(yīng)性差，價(jià)位高；
[0007]北斗雙天線定位定向設(shè)備:是依靠北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的雙天線定位定向裝置，優(yōu)點(diǎn)是精度高、性價(jià)比高；缺點(diǎn)是非自主式，需要被動(dòng)接收衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號(hào)。但是，軍工領(lǐng)域已經(jīng)不再裝備依賴GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的定位定向設(shè)備。
[0008]通常雷達(dá)授時(shí)需求包含兩種信號(hào):標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)時(shí)碼信號(hào)，頻率信號(hào)用于倍頻至雷達(dá)的發(fā)射頻率，時(shí)碼信號(hào)用于雷達(dá)數(shù)據(jù)處理的時(shí)間同步。此類為雷達(dá)授時(shí)時(shí)鐘產(chǎn)品需要內(nèi)置銣鐘或晶振模塊提供頻率，也同時(shí)要接收衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)提供時(shí)間。
[0009]因此，我公司研制了一種雷達(dá)通用北斗定位定向授時(shí)設(shè)備，利用單北斗系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)給雷達(dá)設(shè)備的定位定向和授時(shí)功能，該設(shè)備集成多種功能，輸出多路授時(shí)信號(hào)，具有高精度、小型化、通用化等優(yōu)點(diǎn)，符合國(guó)防建設(shè)的需求，在軍工領(lǐng)域有很大的應(yīng)用市場(chǎng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0010]本實(shí)用新型的目的是，利用現(xiàn)有的北斗衛(wèi)星定位定向技術(shù)和衛(wèi)星同步授時(shí)技術(shù)，提供了一種集北斗定位定向與授時(shí)功能于一身的設(shè)備。
[0011]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0012]—種雷達(dá)通用北斗定位定向授時(shí)設(shè)備主要由定位定向模塊和時(shí)頻模塊組成，利用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為雷達(dá)系統(tǒng)定位定向授時(shí)。設(shè)備組成包含北斗測(cè)量型天線2支、設(shè)備主機(jī)1臺(tái)和配套連接線纜(電源電纜、數(shù)據(jù)電纜、天線饋線)1套組成。
[0013]設(shè)備主機(jī)組成包含兩塊北斗二代導(dǎo)航接收機(jī)、中心控制核心電路、時(shí)碼單元微處理器、銣原子鐘、數(shù)字鎖相環(huán)、時(shí)碼產(chǎn)生電路、連接器和殼體。
[0014]中心控制核心電路與時(shí)頻功能模塊和定位定向功能模塊連接。中心控制核心電路用于通信控制，核心處理器用于解碼衛(wèi)星數(shù)據(jù)，輸出標(biāo)準(zhǔn)格式的通信信息，給系統(tǒng)提供狀態(tài)信號(hào)，通過網(wǎng)口接收外部控制指令，根據(jù)指令產(chǎn)生控制信號(hào)。
[0015]時(shí)頻功能模塊具體包含時(shí)碼單元微處理器、銣原子鐘、數(shù)字鎖相環(huán)、時(shí)碼產(chǎn)生電路；時(shí)頻功能模塊為用戶設(shè)備提供lOMhz、NTP、1PPS、IRIG-B等一級(jí)時(shí)鐘同步信號(hào)，配有高穩(wěn)銣鐘，具有自由運(yùn)行、快捕、鎖定、保持的功能，當(dāng)設(shè)備失去所有外接定時(shí)參考源時(shí)，具有一定的基準(zhǔn)時(shí)鐘保持能力；
[0016]定位定向功能模塊包含兩塊北斗二代導(dǎo)航接收機(jī)模塊和功能底板。兩塊北斗模塊可接收北斗衛(wèi)星信號(hào)，其中接收單元A利用接收到的差分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行RTK定位，接收單元A同時(shí)把原始數(shù)據(jù)發(fā)給接收單元B，接收單元B根據(jù)兩個(gè)板卡的原始數(shù)據(jù)解算出兩個(gè)天線位置的方位角和俯仰角或者橫滾角。
[0017]北斗二代導(dǎo)航接收機(jī)在提供高精度定位定向信息的同時(shí)，為時(shí)頻模塊提供時(shí)標(biāo)信息和lpps信號(hào)至?xí)r頻模塊，時(shí)頻功能模塊主要有頻標(biāo)和時(shí)碼產(chǎn)生兩個(gè)功能。時(shí)頻功能模塊的數(shù)字鎖相環(huán)接收北斗定位定向模塊輸出的lpps，馴服本地高穩(wěn)銣鐘，通過馴服環(huán)路使得本地lpps信號(hào)與外參考lpps信號(hào)同步，頻標(biāo)單元在衛(wèi)星信號(hào)無效時(shí)利用銣鐘守時(shí)。時(shí)碼產(chǎn)生電路使用本地lpps基準(zhǔn)信號(hào)和銣鐘10MHz信號(hào)，產(chǎn)生IRIG-B授時(shí)碼和NTP。
[0018]時(shí)頻模塊本地時(shí)鐘馴服功能，接收衛(wèi)星定位定向系統(tǒng)提供的定時(shí)輸入信號(hào)，馴服本地銣鐘，提高10MHz頻率準(zhǔn)確度，為外部設(shè)備提供高精度時(shí)頻信號(hào)。
[0019]上述北斗定位定向授時(shí)設(shè)備，定位定向模塊提供的高精度時(shí)間、經(jīng)度、瑋度、航向角、俯仰角和速度等信息，發(fā)送至中心控制核心電路(處理器為DSP)，DSP將多個(gè)數(shù)據(jù)包解碼重新編制為雷達(dá)專用數(shù)據(jù)格式，通過網(wǎng)絡(luò)接口輸出。具備RJ45網(wǎng)口實(shí)時(shí)輸出載體的時(shí)間、經(jīng)度、瑋度、航向和速度等信息。
[0020]對(duì)于全頻點(diǎn)大功率雷達(dá)，在雷達(dá)啟動(dòng)發(fā)射機(jī)時(shí)發(fā)出的大功率射頻信號(hào)會(huì)通過接收天線反饋，從而毀壞北斗導(dǎo)航接收機(jī)，因此雷達(dá)工作時(shí)會(huì)發(fā)送指令至設(shè)備的處理器，處理器將指令數(shù)據(jù)包解碼，產(chǎn)生相應(yīng)控制信號(hào)，控制北斗導(dǎo)航接收機(jī)的自動(dòng)開關(guān)機(jī)。同時(shí)通過RJ45網(wǎng)口接收外部控制指令，解析指令，并根據(jù)發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)(雷達(dá)開機(jī)時(shí)發(fā)送關(guān)閉指令則關(guān)閉北斗接收機(jī)，當(dāng)接收到恢復(fù)指令時(shí)才令北斗接收機(jī)重新開啟)；
[0021]北斗定位定向授時(shí)設(shè)備采用通用化的1U標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱，上架式安裝方式。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0023]1.定位定向精度高。該雷達(dá)通用北斗定位定向授時(shí)設(shè)備上使用用北斗二代接收板，采用載波相位差分定位技術(shù)，對(duì)載波(B1、B2)相位進(jìn)行量測(cè)，獲得載波相位觀測(cè)值。利用這些觀測(cè)值的不同組合(求差)進(jìn)行相對(duì)定位，可以有效地消除或減弱相關(guān)誤差的影響，消除星歷、對(duì)流層、電離層等誤差，且無時(shí)間累積誤差，具有較高的定位定向精度。
[0024]2.時(shí)間頻率信號(hào)精度高。該雷達(dá)通用北斗定位定向授時(shí)設(shè)備將高穩(wěn)定性銣鐘與北斗高精度授時(shí)、測(cè)頻及時(shí)間同步技術(shù)有機(jī)的結(jié)合在一起，使銣鐘輸出頻率馴服同步于北斗衛(wèi)星銫原子鐘信號(hào)上，提高了頻率信號(hào)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度。
[0025]3.使用該雷達(dá)通用北斗定位定向授時(shí)設(shè)備能同時(shí)為雷達(dá)工作提供定位定向信息和時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)，可以達(dá)到以往需要多臺(tái)設(shè)備的組合功能，節(jié)省了資源的使用，時(shí)間頻率同步性能更好，小型化，極大的簡(jiǎn)化了用戶設(shè)備的組成，易于使用，性價(jià)比高。
[0026]4.采用DSP芯片為中心控制器，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性好，系統(tǒng)控制的速度更快而準(zhǔn)確。
[0027]5.根據(jù)雷達(dá)發(fā)射機(jī)的網(wǎng)口指令信息自動(dòng)切換工作狀態(tài)，控制北斗導(dǎo)航接收機(jī)的工作以免受到毀壞，無需人工操作提高了系統(tǒng)的可靠性。
【附圖說明】
[0028]圖la)為本實(shí)用新型一種雷達(dá)通用北斗定位定向授時(shí)設(shè)備的結(jié)構(gòu)正面板設(shè)計(jì)圖；
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