一種gps和北斗定位切換系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于艦船定位技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種GPS和北斗定位切換系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]GPS (Global Posit1ning System)全球定位系統(tǒng)是目前世界上應(yīng)用最廣泛的導(dǎo)航定位系統(tǒng)，其定位精度高，利用差分技術(shù)，定位誤差可控制在米級(jí)范圍；覆蓋范圍廣，在全球皆可觀測(cè)到至少4顆衛(wèi)星；技術(shù)成熟，已研制生產(chǎn)出滿足不同需求的各種接收機(jī)。
[0003]在我國(guó)艦船上，大部分都裝配有GPS接收機(jī)以對(duì)艦船進(jìn)行實(shí)時(shí)定位。但GPS衛(wèi)星和地面監(jiān)控站都由美國(guó)控制，若其對(duì)衛(wèi)星注入干擾策略，將使艦船的定位不再準(zhǔn)確，嚴(yán)重影響艦船的指揮控制。為了使我國(guó)艦船的定位導(dǎo)航不受美國(guó)牽制，我國(guó)已經(jīng)自主研制出可與GPS媲美的“北斗二代”，其單點(diǎn)定位精度可達(dá)10米，且隨著差分技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，定位精度將更高。在我國(guó)艦船上安裝北斗接收機(jī)顯然是必然的趨勢(shì)。但我國(guó)艦船上已安裝的GPS接收機(jī)不可能在短時(shí)間內(nèi)全部退出，并且北斗衛(wèi)星只覆蓋亞太地區(qū)，對(duì)遠(yuǎn)洋航行，還依賴于GPS定位。在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，GPS定位和北斗定位必將共存。因此，就需要研制一套裝置，使GPS接收機(jī)和北斗接收機(jī)都能為艦船導(dǎo)航定位，而且可以根據(jù)需要選擇性地輸出GPS或北斗定位的數(shù)據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種GPS和北斗定位切換系統(tǒng)，能夠同時(shí)采用GPS接收機(jī)和北斗接收機(jī)為艦船導(dǎo)航定位，而且可以根據(jù)需要選擇性地輸出GPS或北斗定位的數(shù)據(jù)。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種GPS和北斗定位切換系統(tǒng)，包括GPS接收機(jī)、北斗接收機(jī)、切換控制模塊、接口轉(zhuǎn)換模塊和電源模塊。
[0006]其中GPS接收機(jī)、北斗接收機(jī)和接口轉(zhuǎn)換模塊均通過(guò)RS232C接口連接至切換控制豐吳塊；
[0007]GPS接收機(jī)接收來(lái)自GPS天線的衛(wèi)星信號(hào)，進(jìn)行解算定位，獲得GPS定位數(shù)據(jù)，將GPS定位數(shù)據(jù)通過(guò)RS232C接口輸出至切換控制模塊。
[0008]北斗接收機(jī)接收來(lái)自北斗天線的衛(wèi)星信號(hào)，進(jìn)行解算定位，獲得北斗定位數(shù)據(jù)，將北斗定位數(shù)據(jù)通過(guò)RS232C接口輸出至切換控制模塊。
[0009]切換控制模塊接收外部輸入的模式控制指令和切換控制指令。
[0010]模式控制指令包括手動(dòng)控制和自動(dòng)控制兩種指令。
[0011]切換控制指令包括切換GPS和切換北斗兩種指令。
[0012]若模式控制指令為手動(dòng)控制，則判斷切換控制指令，若為切換GPS，則切換控制模塊將GPS定位數(shù)據(jù)發(fā)送至接收轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換輸出；若為切換北斗，則切換控制模塊將北斗定位數(shù)據(jù)發(fā)送至接收轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換輸出。
[0013]若模式控制指令為自動(dòng)控制，則切換控制模塊對(duì)GPS定位數(shù)據(jù)和北斗定位數(shù)據(jù)分別進(jìn)行解析，提取定位有效性、差分狀態(tài)和有效星數(shù)信息。
[0014]首先判斷GPS定位數(shù)據(jù)和北斗定位數(shù)據(jù)的有效性，若其中之一有效則將有效的定位數(shù)據(jù)發(fā)送至接收轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換輸出；若兩者都無(wú)效，則輸出任意一路定位數(shù)據(jù)。
[0015]若兩者都有效，則判斷定位數(shù)據(jù)的差分狀態(tài)，若其中之一為差分則選擇該差分的定位數(shù)據(jù)發(fā)送至接收轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換輸出；若二者都差分或者不差分，則判斷二者的有效星數(shù)信息，選擇有效星數(shù)多的定位數(shù)據(jù)發(fā)送至接收轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換輸出。
[0016]電源模塊為GPS接收機(jī)、北斗接收機(jī)、切換控制模塊、接口轉(zhuǎn)換模塊提供穩(wěn)定電源。
[0017]有益效果:
[0018]本發(fā)明所提供的定位切換系統(tǒng)，能夠同時(shí)采用GPS接收機(jī)和北斗接收機(jī)為艦船導(dǎo)航定位，而且可以根據(jù)需要選擇性地輸出GPS或北斗定位的數(shù)據(jù)，在進(jìn)行選擇時(shí)，即可以采用手動(dòng)模式，又可以采用自動(dòng)模式，在自動(dòng)模式下，能夠自動(dòng)選擇有效地、精度較高的定位數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為切換系統(tǒng)組成框圖；
[0020]圖2為切換控制模塊流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ] 下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0022]本發(fā)明所提供的GPS和北斗定位切換系統(tǒng)，包括GPS接收機(jī)、北斗接收機(jī)、切換控制模塊、接口轉(zhuǎn)換模塊和電源模塊，實(shí)現(xiàn)艦船上GPS和北斗同時(shí)定位，并根據(jù)需要選擇性地輸出GPS或北斗定位數(shù)據(jù)。
[0023]GPS接收機(jī)和北斗接收機(jī)在通電狀態(tài)下正常工作，輸出RS232C接口的定位數(shù)據(jù)并發(fā)送到切換控制模塊，切換控制模塊根據(jù)裝置面板上GPS/北斗切換開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，選擇輸出GPS或北斗定位數(shù)據(jù)，接口轉(zhuǎn)換模塊將定位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為RS422A接口或網(wǎng)絡(luò)接口數(shù)據(jù)，通過(guò)后面板的航插輸出到其他設(shè)備。
[0024]本發(fā)明另一種實(shí)現(xiàn)方式是，GPS接收機(jī)和北斗接收機(jī)輸出RS232C接口的定位數(shù)據(jù)到切換控制模塊，切換控制模塊根據(jù)外部其他設(shè)備給出的選擇信號(hào)而輸出GPS或北斗定位數(shù)據(jù)，接口轉(zhuǎn)換模塊將定位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為RS422A接口或網(wǎng)絡(luò)接口的數(shù)據(jù)。外部其他設(shè)備給出的選擇信號(hào)通過(guò)后面板的航插輸入到切換控制模塊。
[0025]GPS接收機(jī)接收來(lái)自GPS天線的衛(wèi)星信號(hào)，進(jìn)行解算定位，將定位數(shù)據(jù)通過(guò)RS232C接口輸出。GPS接收機(jī)工作電源由電源模塊供給。
[0026]北斗接收機(jī)接收來(lái)自北斗天線的衛(wèi)星信號(hào)，進(jìn)行解算定位，將定位數(shù)據(jù)通過(guò)RS232C接口輸出。北斗接收機(jī)工作電源由電源模塊供給。
[0027]切換控制模塊輸入接口包括GPS定位數(shù)據(jù)、北斗定位數(shù)據(jù)、模式控制和切換控制，輸出接口為一路定位數(shù)據(jù)。
[0028]切換控制模塊通過(guò)輸入的模式控制信號(hào)可手動(dòng)切換或自動(dòng)切換。通電后，切換控制模塊先進(jìn)行初始化，通過(guò)兩路RS232接口分別接收GPS定位數(shù)據(jù)和北斗定位數(shù)據(jù)，讀取“模式控制”信號(hào)的狀態(tài)，若為“手動(dòng)控制”，則再判斷“切換控制”的狀態(tài)，為“GPS”則通過(guò)RS232接口輸出GPS定位數(shù)據(jù)，為“北斗”則輸出北斗定位數(shù)據(jù)。
[0029]若“模式控制”為自動(dòng)狀態(tài)，則切換控制模塊對(duì)GPS和北斗定位數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，提取定位有效性、差分狀態(tài)和有效星數(shù)信息。
[0030]根據(jù)提取的信息，首先判斷GPS和北斗定位數(shù)據(jù)的有效性。若GPS有效則輸出GPS定位數(shù)據(jù)，若北斗有效則輸出北斗定位數(shù)據(jù)。若兩者都無(wú)效，則輸出任意一路定位數(shù)據(jù)。
[0031]若兩者都有效，則輸出二者中精度較高的一路，且由于差分對(duì)數(shù)據(jù)精度的影響比星數(shù)的影響大，本實(shí)施例中線判斷差分狀態(tài)再判斷有效星數(shù)。
[0032]即判斷定位數(shù)據(jù)的差分狀態(tài)(有差分的數(shù)據(jù)精度高)，選擇定位狀態(tài)為差分的數(shù)據(jù)輸出。若GPS和北斗定位數(shù)據(jù)都差分或者都不差分，則判斷當(dāng)前定位的有效衛(wèi)星數(shù)量，選擇衛(wèi)星數(shù)量多的定位數(shù)據(jù)輸出(有效衛(wèi)星數(shù)量多的定位數(shù)據(jù)精度高)。切換控制模塊電源由電源模塊供給。
[0033]接口轉(zhuǎn)換模塊接收RS232C的定位數(shù)據(jù)，通過(guò)接口轉(zhuǎn)換電路將定位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為一路RS422A或一路網(wǎng)絡(luò)輸出。根據(jù)使用需要，也可以將定位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為多路RS422A接口輸出，或者同時(shí)轉(zhuǎn)換為RS422A和網(wǎng)絡(luò)輸出。接口轉(zhuǎn)換模塊電源由電源模塊供給。
[0034]電源模塊輸入AC220V的交流電，輸出+24V和+5V的直流電，供其他模塊使用。
[0035]綜上，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種GPS和北斗定位切換系統(tǒng)，其特征在于，包括GPS接收機(jī)、北斗接收機(jī)、切換控制模塊、接口轉(zhuǎn)換模塊和電源模塊； 其中GPS接收機(jī)、北斗接收機(jī)和接口轉(zhuǎn)換模塊均通過(guò)RS232C接口連接至切換控制模塊； 所述GPS接收機(jī)接收來(lái)自GPS天線的衛(wèi)星信號(hào)，進(jìn)行解算定位，獲得GPS定位數(shù)據(jù)，將所述GPS定位數(shù)據(jù)通過(guò)RS232C接口輸出至切換控制模塊； 所述北斗接收機(jī)接收來(lái)自北斗天線的衛(wèi)星信號(hào)，進(jìn)行解算定位，獲得北斗定位數(shù)據(jù)，將所述北斗定位數(shù)據(jù)通過(guò)RS232C接口輸出至切換控制模塊； 所述切換控制模塊接收外部輸入的模式控制指令和切換控制指令； 所述模式控制指令包括手動(dòng)控制和自動(dòng)控制兩種指令； 所述切換控制指令包括切換GPS和切換北斗兩種指令； 若模式控制指令為手動(dòng)控制，則判斷切換控制指令，若為切換GPS，則切換控制模塊將所述GPS定位數(shù)據(jù)發(fā)送至接收轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換輸出；若為切換北斗，則切換控制模塊將所述北斗定位數(shù)據(jù)發(fā)送至接收轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換輸出； 若模式控制指令為自動(dòng)控制，則切換控制模塊對(duì)所述GPS定位數(shù)據(jù)和北斗定位數(shù)據(jù)分別進(jìn)行解析，提取定位有效性、差分狀態(tài)和有效星數(shù)信息； 首先判斷GPS定位數(shù)據(jù)和北斗定位數(shù)據(jù)的有效性，若其中之一有效則將有效的定位數(shù)據(jù)發(fā)送至接收轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換輸出；若兩者都無(wú)效，則輸出任意一路定位數(shù)據(jù)； 若兩者都有效，則判斷定位數(shù)據(jù)的差分狀態(tài)，若其中之一為差分則選擇該差分的定位數(shù)據(jù)發(fā)送至接收轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換輸出；若二者都差分或者不差分，則判斷二者的有效星數(shù)信息，選擇有效星數(shù)多的定位數(shù)據(jù)發(fā)送至接收轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換輸出； 所述電源模塊為GPS接收機(jī)、北斗接收機(jī)、切換控制模塊、接口轉(zhuǎn)換模塊提供穩(wěn)定電源。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種GPS和北斗定位切換系統(tǒng)，包括GPS接收機(jī)、北斗接收機(jī)、切換控制模塊、接口轉(zhuǎn)換模塊和電源模塊；其中GPS接收機(jī)、北斗接收機(jī)和接口轉(zhuǎn)換模塊均通過(guò)RS232C接口連接至切換控制模塊；GPS接收機(jī)接收來(lái)自GPS天線的衛(wèi)星信號(hào)，進(jìn)行解算定位，獲得GPS定位數(shù)據(jù)，將所述GPS定位數(shù)據(jù)通過(guò)RS232C接口輸出至切換控制模塊；北斗接收機(jī)接收來(lái)自北斗天線的衛(wèi)星信號(hào)，進(jìn)行解算定位，獲得北斗定位數(shù)據(jù)，將所述北斗定位數(shù)據(jù)通過(guò)RS232C接口輸出至切換控制模塊；切換控制模塊接收外部輸入的模式控制指令和切換控制指令；模式控制指令包括手動(dòng)控制和自動(dòng)控制兩種指令；切換控制指令包括切換GPS和切換北斗兩種指令。該系統(tǒng)可以根據(jù)需要選擇性地輸出GPS或北斗定位的數(shù)據(jù)。
【IPC分類(lèi)】G01S19/33
【公開(kāi)號(hào)】CN105403899
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510979301
【發(fā)明人】詹金晶, 葛團(tuán)偉, 盧筑飛, 王超, 紹興, 胡志剛, 敖科虎
【申請(qǐng)人】中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一〇研究所
【公開(kāi)日】2016年3月16日
【申請(qǐng)日】2015年12月23日