[實用新型]一種具備容錯功能的雙冗余衛星導航接收機

有效

• 申請號: 201220714336.0
• 申請日: 2012-12-22
• 公開（公告）號: CN203191557U
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 陳筱倩;蒲昱初;常靜
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七0九研究所
• 主分類號: G01S19/33
• 分類號: G01S19/33
• 代理公司: 武漢金堂專利事務所 42212
• 代理人: 胡清堂

技術領域

本實用新型屬于衛星導航領域，特別涉及一種具備容錯功能的北斗2與GPS雙冗余系統的導航接收機。?

背景技術

衛星導航已廣泛應用于航空、航天、航海、車載、個人通信等領域的各類載體上，傳統的衛星導航設備一般使用美國的GPS技術。GPS系統作為一個最初為美國國防服務的軍事系統，完全由美國政府控制。過度依賴單體的GPS系統，某些特殊情況下，將會產生安全隱患。鑒于此，世界各國都在發展自己的衛星導航系統。如俄羅斯的GLONASS系統、歐洲的伽利略系統。我國目前已建成擁有自主知識產權的北斗二代衛星導航系統。前兩年的單系統接收機在導航接收機電路故障、衛星系統故障、安全策略上均未作任何考慮，目前也有部分北斗2/GPS雙系統兼容接收機，但都需要用戶手動配置或者按鍵切換，本身不具備判決選擇可靠的衛星系統完成導航定位的自動控制電路，且執行切換時的啟動反應時間較長。?

對于雙系統（或雙冗余）的導航接收機，具體有以下幾種代表性的方案：?

申請號為201020652590.3的專利就公開了一種北斗與GPS雙系統兼容接收機，該實用新型北斗與GPS雙系統兼容接收機可按照用戶要求配置成單GPS接收方式，接收GPS衛星播發的L1頻點導航信號，實現定位和測速功能；也可配置成單北斗接收方式，接收北斗衛星播發的B1頻點導航信號，實現定位和測速功能;還可以配置成GPS與北斗雙系統方式，同時接收GPS與北斗的衛星信號。該方案只是兩種系統的選擇和組合方式，沒有引入雙冗余容錯熱備份結構，無自動判決切換的控制電路，用戶切換時的啟動反應時間較長。

申請號為201110103268.4、201120396032.X和201120229728.3的專利公開一種雙通道導航射頻接收機，包含電路連接所述射頻前端電路的和射頻鎖相環電路的鏡像低中頻輸出電路，該鏡像低中頻輸出電路包含兩路互為鏡像的輸出電路。該方案主要設計了一種能接收更多衛星系統信號的射頻模塊，不是針對整個接收機的雙冗余功能的設計。?

申請號為201120295038.8的專利公開了一種雙路雙系統四頻點衛星導航兼容型定位定向接收機，包括兩組電路結構完全相同，輸出通道增益一致、相位一致的通道模塊。該方案設計了一種雙冗余的射頻模塊兼容雙系統多頻點，沒有針對接收機整機系統的雙冗余電路設計，無自動判決切換的控制電路。?

申請號為201110121937.0的專利利用一分二功分器提供一種用于導航接收機的雙通道射頻信號處理模塊，能夠同時或選擇性接收處理全球定位系統(GPS)和北斗導航系統的射頻信號。該雙通路射頻處理模塊方案增加了射頻工作頻段，從接收機前端著眼點提高持續導航能力和安全性，一定程度上避免了單通道故障或衛星系統故障引起的導航接收機失靈，是一種部分冗余方案，但沒有設計導航信號處理模塊的冗余備份，也無自動控制電路保證及時有效的系統通道切換。?

發明內容

本實用新型的技術任務是針對現有單系統或雙系統兼容接收機的不足，提供一種具有自動切換控制電路的北斗2/GPS雙冗余導航接收機，該接收機能在無人干預的情況下自主選擇較優的系統輸出，具備更高的安全可靠性和實時切換速度。?

本實用新型北斗2/GPS雙冗余容錯接收機,包括：天線分路接收模塊1、北斗2、GPS最小功能模塊2、3、雙冗余容錯策略控制模塊4，其特征在于，天線分路接收模塊1?的兩路射頻輸出對應為北斗2、GPS最小功能模(2、3的輸入，北斗2、GPS最小功能模塊2、3的兩路輸出為雙冗余容錯策略控制模塊(4)的并行輸入，雙冗余容錯策略控制模塊(4)接收到北斗2、GPS最小功能模塊2、3的輸出進行數據處理與分析，形成判決策略用來選通相應一路導航定位數據經通訊端口43輸出至上位機。?

所述天線分路接收模塊1，其特征在于，有源天線接收到的信號通過連接器?(J11)引入功分器(12,U18)的引腳IN/SUM，功分器的引腳Port2通過電感L18與低噪放(13,U13)的引腳RF_IN相連，功分器的引腳?1通過電感L21與低噪放(14,U15)的引腳RF_IN相連，兩路低噪放(13,U13;?14,U15)的引腳RF_OUT分別與濾波器B1(15,U17)、濾波器L1(16,U16)的引腳RF_IN相連，濾波器B1(15,U17)、濾波器L1(16,U16)的引腳RF_OUT分別與連接器J12、J13相連，分別作為北斗2、GPS最小功能模塊(2,U5;3,U4)的輸入。?