[發明專利]一種多頻多模RTK定位系統

有效

• 申請號: 201610949671.1
• 申請日: 2016-10-26
• 公開（公告）號: CN107991697B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 何文濤;李曉江;殷明;甘業兵
• 申請（專利權）人: 杭州中科微電子有限公司
• 主分類號: G01S19/43
• 分類號: G01S19/43;G01S19/41
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

本發明公開了一種多頻多模RTK定位系統，涉及衛星定位系統領域，包括寬頻天線系統，前級多模多頻導航射頻芯片或對應電路，多顆并行處理的多模多頻導航基帶芯片或對應的電路，所述同質并行處理的多模多頻導航基帶芯片或對應的電路，相互具備衛星導航定位信號測量同步功能，定位計算通信功能，因此各個芯片或電路的測量值可以聯合解算位置信息，可以利用差分信息，實現高精度實時動態差分定位。本發明所述多頻多模RTK定位系統利用多顆同質并行處理的導航定位芯片組成新的實現方案，來滿足實時動態定位技術所要求的同步大規模測量處理條件，從而替代原有昂貴的單一芯片方案，為應用普及創造條件。

技術領域

本發明涉及衛星導航領域，尤其涉及一種利用衛星導航定位系統信號實現多頻高精度實時動態差分定位技術的系統。

背景技術

衛星導航定位系統可實現無遮擋的任何地點和任何時間的定位。衛星導航定位系統包括中國的北斗第二代衛星導航定位系統，美國的GPS全球衛星導航定位系統、俄羅斯的格洛納斯衛星導航定位系統，歐盟的伽利略衛星導航定位系統，以及其他區域性衛星導航定位系統。四大全球導航系統中，每個系統又有多個頻段信號供同時接收，四個全球導航系統的最常用的集中單頻段，稱為L1頻段，四個全球導航系統的另外信號集中頻段統稱為L2/L5頻段。

根據碼相位測量原理，民用碼可以達到2-3米的靜態定位精度，5-10米的動態定位精度。采用這一技術的定位芯片，由兩部分功能組成，分別是射頻信號處理部分和基帶信號處理部分。近年來隨著技術進步，將以上所述的兩個部分集成在一起，成為一顆導航定位射頻基帶的集成芯片，已經成為主流技術之一。此外，分別做成兩個芯片的應用技術方案，仍在市場上有大量應用。

根據載波相位的測量原理，輔以差分測量技術，實時解算整周模糊度，可以實現實時動態定位技術，定位精度可以達到厘米級，這種技術被稱為多頻RTK(Real-timeKinematic)技術。該技術被廣泛應用在測繪領域。采用這一技術的流行方案，需要多顆射頻芯片與一顆專門定制的基帶芯片，其中基帶芯片為了達到盡量多的觀測，減少誤差，采用了上百個乃至上千個的相關器硬件資源配置方案，用于穩定測量，整個芯片硬件資源需求巨大，是前述單一導航定位射頻基帶集成芯片中相關器資源的5-10倍，因此使用一顆前述導航定位射頻基帶集成芯片無法滿足這一硬件資源的配置要求。廠家不得不為此單獨開發專用基帶芯片，或者采用FPGA芯片定制硬件資源，這類專用基帶芯片被稱為高精度RTK基帶芯片。

高精度定位需求十分廣泛，但是由于高精度RTK基帶芯片方案或FPGA芯片方案成本較高，成為應用普及的主要阻礙之一。因此，本領域的技術人員致力于開發一種多頻多模RTK定位系統，降低現有技術方案的芯片成本，滿足高精度定位的低成本需求。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是如何在不使用專用基帶芯片的情況下，改變現有的技術方案，使得方案成本降低，但是又同時能滿足高精度定位的要求。

為實現上述目的，本發明提供了一種多頻多模RTK定位系統，包括天線模塊、射頻模塊和基帶模塊，其中，所述射頻模塊被配置為通過所述天線模塊接收衛星導航定位系統的射頻信號，并輸出中頻信號至所述基帶模塊，所述基帶模塊包括一個或多個同質基帶芯片，所述多個同質基帶芯片之間配置為分布式計算處理方式。

進一步地，所述多個同質基帶芯片之間配置有測量同步鏈路和計算通訊鏈路，所述測量同步鏈路和所述計算通訊鏈路被配置為聯合使用測量值以及在所述多個同質基帶芯片之間遷移定位計算處理結果。

進一步地，所述分布式計算處理方式被配置為任意一顆所述同質基帶芯片為測量主控與計算主控，其余所述同質基帶芯片為測量從屬，不做定位計算；或者，所有同質基帶芯片測量各自主控，任意一顆所述同質基帶芯片做計算主控，其余所述同質基帶芯片做計算從屬。

進一步地，所述射頻模塊包括第一射頻芯片和第二射頻芯片，所述第一射頻芯片被配置為處理L1頻段的載波信號；所述第二射頻芯片被配置為處理L2/L5頻段的載波信號。