[發(fā)明專利]一種基于ARM的嵌入式GNSS精密單點(diǎn)定位設(shè)備及運(yùn)行方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510061718.6
• 申請(qǐng)日: 2015-02-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104597470A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘樹(shù)國(guó);程良濤;張浩;毛琪;李蘆偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S19/42
• 分類號(hào): G01S19/42
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

1.一種基于ARM的嵌入式GNSS精密單點(diǎn)定位設(shè)備，其特征在于：包括ARM9主控模塊，所述ARM9主控模塊分別連接有衛(wèi)星定位模塊、顯示模塊、存儲(chǔ)模塊、3G通信模塊、以太網(wǎng)通信模塊和SDRAM模塊；所述衛(wèi)星定位模塊連接有GNSS天線；

所述GNSS天線用于接收衛(wèi)星信號(hào)，將電磁波信號(hào)轉(zhuǎn)化為高頻電流信號(hào)傳送給所述衛(wèi)星定位模塊，所述衛(wèi)星定位模塊通過(guò)調(diào)制、解調(diào)得到衛(wèi)星觀測(cè)信息和導(dǎo)航電文，并將衛(wèi)星信息傳送給所述ARM9主控模塊進(jìn)行統(tǒng)一管理；

所述顯示模塊用于顯示所述衛(wèi)星定位模塊實(shí)時(shí)的衛(wèi)星觀測(cè)信息，并提供獲取IGS網(wǎng)站的精密改正數(shù)據(jù)的外部接口；

所述存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)設(shè)備運(yùn)行所需的u-boot、內(nèi)核和文件系統(tǒng)，以及進(jìn)行誤差模型改正時(shí)所需的文件信息；

所述3G通信模塊用于實(shí)時(shí)獲取IGS網(wǎng)站的精密軌道和精密鐘差改正數(shù)據(jù)，并與所述衛(wèi)星定位模塊的衛(wèi)星觀測(cè)信息和導(dǎo)航電文融合，通過(guò)誤差改正模型得到高精度軌道和鐘差值；

所述以太網(wǎng)通信模塊用于和本地pc機(jī)進(jìn)行文件傳送；

所述SDRAM模塊用于設(shè)備系統(tǒng)和設(shè)備系統(tǒng)中的應(yīng)用軟件的運(yùn)行以及中間變量的存儲(chǔ)；

還包括直流電源模塊，為整個(gè)設(shè)備系統(tǒng)提供直流電壓。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ARM的嵌入式GNSS精密單點(diǎn)定位設(shè)備，其特征在于：所述ARM主控模塊采用以ARM9為內(nèi)核的S3C2440芯片，主頻為400MHZ。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ARM的嵌入式GNSS精密單點(diǎn)定位設(shè)備，其特征在于：所述衛(wèi)星定位模塊采用BD970板卡。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ARM的嵌入式GNSS精密單點(diǎn)定位設(shè)備，其特征在于：所述3G通信模塊采用MC2716模塊。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ARM的嵌入式GNSS精密單點(diǎn)定位設(shè)備，其特征在于：所述以太網(wǎng)通信模塊包括DM9000EP網(wǎng)卡芯片，所述DM9000EP網(wǎng)卡芯片與HX1102NL芯片連接，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)變壓，所述HX1102NL芯片與RJ45接頭連接；所述DM9000EP網(wǎng)卡芯片通過(guò)以太網(wǎng)接口與所述ARM9主控模塊連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ARM的嵌入式GNSS精密單點(diǎn)定位設(shè)備，其特征在于：所述SDRAM模塊采用兩個(gè)32M*16bit的HY57V561620芯片采用并接方式連接組成，通過(guò)SDRAM控制接口與所述ARM?9主控模塊連接；所述存儲(chǔ)模塊采用K9K8G08芯片，通過(guò)NAND?FLASH控制接口與所述ARM9主控模塊連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ARM的嵌入式GNSS精密單點(diǎn)定位設(shè)備，其特征在于：所述直流電源模塊采用TPS5430芯片，將12V/1A的輸入電源轉(zhuǎn)化成3.3V/1A和5V/1A兩種直流電源，其中，3.3V/1A電源為衛(wèi)星定位模塊、顯示模塊、3G通信模塊及以太網(wǎng)通信模塊提供電源，5V/1A電源為ARM9主控模塊提供電源。

8.一種基于ARM的嵌入式GNSS精密單點(diǎn)定位設(shè)備的運(yùn)行方法，其特征在于：包括以下步驟：

1)實(shí)時(shí)獲取IGS網(wǎng)站的精密改正數(shù)據(jù)；

2)將所述精密改正數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)解析，得到精密軌道改正和精密鐘差改正，并與所述衛(wèi)星定位模塊的衛(wèi)星觀測(cè)信息進(jìn)行融合，通過(guò)改正模型得到精密軌道和精密鐘差；

3)利用無(wú)電離層組合方式消除電離層誤差影響，并利用誤差模型消除誤差包括對(duì)流層、地球自轉(zhuǎn)、相對(duì)論效應(yīng)、天線及海洋潮；最后通過(guò)參數(shù)估計(jì)的方法得到單歷元解算結(jié)果，實(shí)現(xiàn)精度定位。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于ARM的嵌入式GNSS精密單點(diǎn)定位設(shè)備的運(yùn)行方法，其特征在于：步驟1)中，所述精密改正數(shù)據(jù)通過(guò)NRTIP協(xié)議獲得，根據(jù)NTRIPCASTSER地址、端口、掛載點(diǎn)、用戶名和密碼從IGS網(wǎng)站實(shí)時(shí)獲取。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于ARM的嵌入式GNSS精密單點(diǎn)定位設(shè)備的運(yùn)行方法，其特征在于：步驟3)中，所述的參數(shù)估計(jì)的方法采用卡爾曼濾波方式。