[實用新型]多系統衛星導航接收機

有效

• 申請號: 201220645382.X
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN203224629U
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 胡海濤;孫增;王光鼎
• 申請（專利權）人: 北京振興計量測試研究所
• 主分類號: G01S19/13
• 分類號: G01S19/13;G01S19/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于導航、制導與控制技術領域，接收GPS、GLNASS和BD1三系統的導航信號，實現組合定位和測速功能，也可分別實現單星座的定位和測速，主要用于緊耦合/超緊耦合組合導航系統中，也可以用作普通衛星導航接收機系統。

背景技術

衛星導航在軍事領域有著重要應用，從出現開始就與導彈、飛行器等軍事應用有著緊密的聯系。從美國最近幾次發動的局部戰爭可以看出，配有高精度衛星導航定位系統的精確制導武器在戰爭中越來越發揮重要作用。戰場環境非常復雜，必須研制不同體制、不同動態、不同平臺的衛星導航技術，多系統衛星導航接收機，運用多系統組合導航技術，相對于單一模式的衛星導航接收機，大大的提高了可靠性、環境適用性和通用性，可適應現代高技術戰爭條件下多種武器平臺的作戰使用需求。開展多系統衛星導航接收機的研究，符合現代化戰爭對軍事科技的發展需要。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種能夠同時接收GPS、GLNASS和BD1三種導航系統的衛星信號的多系統衛星導航接收機，實現組合定位和測速功能。

根據本實用新型的目的，提供了一種多系統衛星導航接收機，包括功分器、下變頻射頻通道、10MHz參考頻率源、電源、信號處理模塊和輸入輸出接口模塊，其中，所述功分器用于對接收的衛星信號進行分路，所述10MHz參考頻率源用于為整個系統提供同頻同源時鐘，所述電源用于為系統內不同組件提供不同電源，所述信號處理模塊用于對導航衛星信號進行解算處理，得出載體位置信息，所述輸入輸出接口模塊用于與接收機用戶進行數據交互，提供用戶所需的數據，以及接收用戶發送的數據。

其中，所述輸入輸出接口模塊采用專用并行接口芯片，使對外通信接口的數據率可達4MB/s，遠高于一般衛星導航接收機串行接口115200bps的數據率。可實現大數據量原始觀測數據的傳輸，滿足超緊耦合系統的需要。同時又保留普通串行接口，可提供符合一般需求的串行定位數據。

本實用新型的技術效果在于：設計了三種衛星導航信號接收和處理通道，能夠同時獨立接收和處理GPS、GLNASS和BD1衛星導航信號。并且，所述接收機采用小型化設計，對普通多系統衛星導航接收機的對外接口進行改進，實現了高速數據傳輸的能力。同時又可以直接保證各種不同用戶的需求，實現通用化。

附圖說明

圖1為多系統衛星導航接收機組成框圖；

圖2為捕獲算法原理框圖；

圖3為高速并行接口原理框圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的最佳實施例作進一步描述：

如圖1所示，多系統衛星導航接收機主要包括功分器、下變頻射頻通道、10MHz參考頻率源、電源、信號處理模塊和輸入輸出接口模塊。其中，下變頻射頻通道的電路原理圖如圖2所示。

其中，信號處理模塊包括常規的模擬/數字(A/D)轉換電路、FPGA、DSP和存儲器。其中，A/D轉換電路分別用于處理GPS、GLNASS和BD1三路中頻信號；FPGA和DSP用于對衛星信號進行捕獲、跟蹤、解調和解算。輸入輸出接口模塊包括雙口RAM橋芯片和UART芯片。

系統的工作原理為：三個導航系統的衛星信號經三合一衛星天線接收后，耦合成一路射頻信號，射頻信號經功分器之后分別給三個下變頻射頻通道。下變頻射頻通道經兩次下變頻處理后將信號頻率從L、S波段降為中頻信號，并對其進行濾波，分別得到GPS、GLNASS和BD1的中頻信號。模擬中頻信號經過A/D轉換之后變成數字信號，數字信號與本地生成的偽碼進行相關，然后對相關結果進行32位快速傅里葉變換，對變換結果進行匹配濾波，即可同時實現對頻率的估計和對偽碼相位的估計。如附圖2所示。

高速并行接口使用了高速雙口RAM作為接口橋芯片，外部設備和內部設備通過兩個接口可同時訪問雙口RAM，實現高速數據交換。當衛星導航為輔、慣導為主時，衛星導航接收機通過高速并行接口給慣導提供原始觀測量，主要包括星歷、偽距、偽距率、時間標識等。當慣導為衛星導航進行輔助時，通過高速接口提供積累位置信息、姿態信息時間信息和加速度信息等原始數據，衛星導航接收機根據慣導提供的信息對偽距、偽距率進行消差處理以及選星算法等。原理如附圖3所示。

由于此設備要接入超緊耦合組合導航系統，而超緊耦合組合導航系統是直接根據各導航傳感器的原始數據(在衛星導航接收機上表現為解調之后的星歷信息等原始數據)直接進行載體的位置和速度解算，而非松耦合、緊耦合組合導航系統中僅利用各導航設備的導航數據進行補償修正，對數據交換率要求較高，傳統衛星導航接收機的串行接口已經遠遠不能滿足要求。此設備設計了專用并行高速接口，實現了速度不小于2MB/s的高速通信速率，可以滿足高數據率的要求。