[發(fā)明專利]全球四維信息傳遞裝置和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210224638.4
• 申請(qǐng)日: 2012-07-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102721969A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 涂娟;王謹(jǐn);詹明生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所
• 主分類號(hào): G01S19/01
• 分類號(hào): G01S19/01;G01V7/00
• 代理公司: 北京三高永信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11138
• 代理人: 徐立

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及衛(wèi)星定位技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種全球四維信息傳遞裝置和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

由于GPS（Global?Positioning?System，全球定位系統(tǒng)）技術(shù)所具有的全天候、高精度和自動(dòng)測(cè)量的特點(diǎn)，其作為先進(jìn)的測(cè)量手段和新的生產(chǎn)力，已經(jīng)融入了國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。

目前，GPS衛(wèi)星系統(tǒng)提供的服務(wù)主要包括空間位置服務(wù)和時(shí)間服務(wù)。其中，空間位置服務(wù)是指利用GPS衛(wèi)星系統(tǒng)傳遞的定位信息（包括經(jīng)度、緯度和高度）進(jìn)行定位、導(dǎo)航或測(cè)量。

在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問(wèn)題：

由于現(xiàn)有的GPS衛(wèi)星系統(tǒng)提供的高度通常是針對(duì)海平面以上的，所以現(xiàn)有的定位信息在一些特殊的應(yīng)用場(chǎng)合并不適用，如海洋勘探、地下勘探等。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的GPS衛(wèi)星系統(tǒng)提供的定位信息不適用于一些特殊的應(yīng)用場(chǎng)合的問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種全球四維信息傳遞裝置和系統(tǒng)。所述技術(shù)方案如下：

一方面，提供了一種全球四維信息傳遞裝置，所述裝置包括：

引力場(chǎng)測(cè)量模塊，用于測(cè)量本地的引力場(chǎng)系數(shù)；

控制模塊，用于處理所述引力場(chǎng)測(cè)量模塊測(cè)得的引力場(chǎng)系數(shù)；

通訊模塊，用于在所述控制模塊的控制下，將所述控制模塊處理后的引力場(chǎng)系數(shù)發(fā)送給全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星。

優(yōu)選地，所述引力場(chǎng)測(cè)量模塊包括：原子重力梯度儀、用于為所述原子重力梯度儀的原子冷卻囚禁光源提供外穩(wěn)頻的無(wú)源腔、用于為所述無(wú)源腔提供外穩(wěn)頻參考的外部參考源、用于產(chǎn)生調(diào)制信號(hào)和同步參考信號(hào)的調(diào)制信號(hào)發(fā)生器、用于采用所述同步參考信號(hào)對(duì)所述無(wú)源腔輸出的激光信號(hào)進(jìn)行相敏檢波的相檢波單元、以及用于根據(jù)所述相檢波單元輸出的鑒頻信號(hào)調(diào)整所述原子冷卻囚禁光源的輸出頻率的壓電晶體驅(qū)動(dòng)器。

優(yōu)選地，所述裝置還包括：衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)，用于接收全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星發(fā)送的參考時(shí)間信息。

優(yōu)選地，所述外部參考源還用于為所述衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)提供同步時(shí)間信號(hào)；

相應(yīng)地，所述控制模塊還用于根據(jù)所述參考時(shí)間信息和所述同步時(shí)間信號(hào)計(jì)算本地的時(shí)間頻率比對(duì)數(shù)據(jù)；

所述通訊模塊還用于發(fā)送所述控制模塊計(jì)算出的時(shí)間頻率比對(duì)數(shù)據(jù)，并接收所述全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星發(fā)送的異地的引力場(chǎng)系數(shù)和異地的時(shí)間頻率比對(duì)數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，所述外部參考源采用原子鐘。

優(yōu)選地，所述通訊模塊包括：

第一通訊單元，用于直接與全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星進(jìn)行通信，以將所述引力場(chǎng)系數(shù)發(fā)送給所述全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星；

第二通訊單元，用于與地面基站進(jìn)行通信，以通過(guò)所述地面基站將所述引力場(chǎng)系數(shù)發(fā)送給所述全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星。

優(yōu)選地，所述裝置還包括：輸出顯示模塊，用于顯示所述通訊模塊接收的異地的引力場(chǎng)系數(shù)和異地的時(shí)間頻率比對(duì)數(shù)據(jù)。

另一方面，提供了一種全球四維信息傳遞系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：前述全球四維信息傳遞裝置；以及全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星，用于發(fā)送參考時(shí)間信息，并在所述全球四維信息傳遞裝置之間傳遞所述引力場(chǎng)系數(shù)和時(shí)間頻率比對(duì)數(shù)據(jù)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是：通過(guò)引力場(chǎng)測(cè)量模塊測(cè)得本地的引力場(chǎng)系數(shù)，并將該引力場(chǎng)系數(shù)通過(guò)全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星進(jìn)行傳遞，從而使得全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星能夠提供包括經(jīng)度、緯度、引力場(chǎng)系數(shù)（高度）的三維定位信息，由于該三維定位信息將引力場(chǎng)系數(shù)作為高度信息，所以其不僅適用于海平面以上的位置，也適用于海平面以下的位置，進(jìn)而可以為相關(guān)領(lǐng)域科研工作提供參考。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1提供的全球四維信息傳遞裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例1提供的引力場(chǎng)測(cè)量模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例2提供的全球四維信息傳遞裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例3提供的全球四維信息傳遞系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

實(shí)施例1