GPS北斗双模授时板卡设计方案
基于GPS和北斗卫星授时的高精度时间显示系统设计
基于 GPS 和北斗卫星授时的高精度时间显示系统 设计
张鸣凤,谢家祖,吴筝,付玉,时瑞瑞,郭辉,邓帅 (天津师范大学电子与通信工程学院,天津,300387)
摘要:本论文根据目前国内通讯授时系统的情况, 结合了GPS和北斗卫星导航系统(以下简称BDS)的双模授时方法, 提出一种基于GPS和BDS 授时的高精度时间显示系统的设计方案。本文研究了一种由单片机STM32控制的基于GPS和BDS授时的高精度时间显示系统,该系统确保 在卫星数据丢失的条件下,时间显示依然精准稳定,方案中自主设计的STM32F103RCT6模块,在系统工作空间不受局限的同时,预留了 很多可增加的功能空间。 关键词:北斗卫星导航系统;授时系统;STM32处理器
图 2 信号采集模块的程序框架
处理器开机启动后通过卫星信号接收电路中的 RX1 引 脚和 TX1 引脚采集时间数据,然后将时间数据发送到本地 自守时电路,本地自守时电路根据时间推算的算法保证精确 并自动推算时间。在卫星数据丢失的时候,处理器将直接根 据本地自守时电路推算出来的时间作为当前时间,此时间与 卫星信号发送的实际时间几乎无差别。
块均正常工作 , 若任意一个卫星信号的 1PPS 信号检测不到, 和湿度数值,最后将已经获得的时间信息、温度信息和湿度
对应模块都会自动进行重复采集信号的工作。信号采集芯片 信息发送到大尺寸的 LED 数码管显示。图 3 是该系统的程
能将此信号中的时间信息,利用相应的算法原理,转换成当 序处理流程图。
LED 显示电路采用 74HC245 芯片组成的驱动数码管动
态显示电路,LED 显示电路主要用于将处理器发送过来的
时间信息、温度信息和湿度信息显示给用户。
图 1 为本系统的电路结构连接框图。
BDS GPS 双系统精密授时模块用户手册说明书
MXT902Copyright © 2015-2017Wuhan Mengxin Technology Co., Ltd.BDS/GPS 双系统 精密授时模块 用户手册修订记录对产品的特定用途适用性、适销性或对任何专利权、版权或其它知识产权的侵权责任等,均不作担保。
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目录产品介绍 (1)1.1概述 (1)1.2 主要特征 (1)1.3 应用 (1)1.4 性能指标 (2)PIN脚功能描述 (3)2.1 PIN脚示意图 (3)2.2 PIN脚定义 (4)电气特性 (5)3.1 绝对最大值 (5)3.2 运行条件 (5)3.3 工作环境 (6)传输及外设接口 (6)4.1 PPS (6)4.2 I2C (6)4.3 UART (6)4.4 GPIO (6)4.5 EXTINT (6)默认配置 (6)5.1 串口设置(CFGPRT) (6)5.2 消息设置(CFGMSG) (7)5.3 导航系统设置(CFGNAV) (7)5.4 授时输出参数配置(CFGTPO) (7)5.5 时间脉冲模式设置(CFGTPM) (8)5.6 卫星系统配置(CFGSYS) (8)授时特性 (8)机械规格 (8)包装及运输 (9)8.1 包装 (9)8.2 ESD防护 (9)订购信息 (10)参考设计 (10)10.1 设计注意事项 (10)10.2 天线 (11)10.3 串口 (12)10.4 参考设计原理图 (13)10.5 参考设计PCB封装 (14)10.6 推荐炉温曲线 (15)产品介绍1.1 概述武汉梦芯科技有限公司设计生产的 MXT902 BDS/GPS双系统精密授时模块,基于公司完全自主知识产权的高精度消费类导航定位SoC芯片,能够同时支持 BDS B1、GPS L1 两个频点。
北斗授时系列产品解决方案
北斗授时系列产品解决方案一、引言北斗授时系统是基于北斗卫星导航系统的时间服务,通过北斗卫星信号传输时间信息,为用户提供高精度、高可靠的时间服务。
本文将详细介绍北斗授时系列产品的解决方案,包括产品概述、技术原理、应用场景和优势。
二、产品概述1. 北斗授时模块北斗授时模块是一种集成了北斗卫星接收器和授时芯片的小型设备。
它通过接收北斗卫星信号并解算时间信息,为用户提供准确的时间服务。
该模块具有高灵敏度、低功耗和稳定性强的特点,可广泛应用于智能电表、物联网设备等领域。
2. 北斗授时终端北斗授时终端是一种集成了北斗授时模块和显示屏的设备。
它可以通过显示屏直观地显示当前时间,并支持与其他设备的通信,实现时间同步功能。
该终端适用于各种场景,如办公室、学校、医院等,为用户提供精准的时间服务。
三、技术原理北斗授时系统基于北斗卫星导航系统,利用北斗卫星信号传输时间信息。
具体实现过程如下:1. 北斗卫星信号接收:北斗授时模块通过天线接收北斗卫星信号,并将信号传输给授时芯片。
2. 信号解算:授时芯片对接收到的北斗卫星信号进行解算,计算出当前的时间信息。
3. 时间同步:北斗授时终端通过与授时模块的通信,获取准确的时间信息,并实现时间同步功能。
四、应用场景北斗授时系列产品在以下场景中具有广泛的应用:1. 智能电表:北斗授时模块可以集成到智能电表中,为电表提供准确的时间信息,实现电费计量和电力调度等功能。
2. 物联网设备:北斗授时终端可以与物联网设备进行通信,为设备提供精准的时间同步,确保设备之间的数据同步和协同工作。
3. 金融系统:北斗授时系统可以应用于金融系统中,为交易系统提供准确的时间戳,确保交易的顺利进行。
4. 航空航天领域:北斗授时系统可以应用于航空航天领域,为飞行器提供精确的时间服务,确保飞行器的导航和通信系统正常运行。
五、产品优势北斗授时系列产品具有以下优势:1. 高精度:北斗授时系统通过北斗卫星信号传输时间信息,具有高精度的特点,可以满足各种应用场景的时间需求。
北斗授时模块设计
北斗授时模块设计
北斗授时模块设计需要考虑以下几个方面:
1.模块化设计:将不同的功能划分为独立的模块,例如北斗接收
模块、时钟生成模块、网络接口模块、配置管理模块等。
每个模块负责特定的功能,使得设备的功能分工清晰,易于维护和升级。
2.标准化接口和通信:模块之间采用标准化的接口和通信协议进
行交互。
这些接口可以是物理接口(如电缆连接)或软件接口(如网络协议),以确保模块之间的兼容性和互操作性。
3.授时精度:根据应用需求选择合适的授时精度。
北斗系统提供
秒级授时精度,可以满足大多数应用需求。
4.供电设计:为保证模块的正常运行,需要考虑电源的供应和分
配。
需要选择合适的电源芯片,并设计合理的电源电路,以保证电源的稳定性和可靠性。
5.抗干扰设计:在复杂的环境中,需要考虑电磁干扰(EMI)对授
时模块的影响。
可以采用金属屏蔽、滤波电路、去耦电容等方法来降低干扰的影响。
6.人机交互设计:根据实际需求,可以设计合适的人机交互界面,
如液晶显示屏、按键等,以方便用户对授时模块进行配置和管理。
7.可靠性设计:考虑模块的可靠性和稳定性,可以采用冗余设计、
故障检测与诊断等方法来提高模块的可靠性。
8.安全性设计:保证授时数据的安全性,可以采用加密传输、数
据校验等方法来保证数据的安全性。
综上所述,北斗授时模块设计需要考虑多个方面,包括模块化设计、标准化接口和通信、授时精度、供电设计、抗干扰设计、人机交互设计、可靠性设计和安全性设计等。
在实际应用中,需要根据具体需求进行选择和设计。
北斗GPS卫星导航系统建设方案
北斗GPS卫星导航系统建设方案贵州迪辰安信科技发展有限公司二〇一三年五月目录目录 (1)第一章建设背景 (2)第二章北斗GPS卫星导航系统简介 (4)2。
1、什么北斗卫星导航系统 (4)2.2、北斗卫星定位原理 (5)2。
3、北斗卫星工作原理图 (5)2.3、北斗GPS卫星导航技术指标 (5)第二章系统设计原则 (6)第三章系统总体设计 (7)3。
1系统架构 (7)3。
2 技术架构 (8)3.3 平台运行环境配置 (8)3.4 服务端程序平台 (9)3。
5 GPS数据接入公安内网 (9)3。
6 北斗GPS监控客户端功能设计 (10)3.7系统安全 (12)第四章项目实施 (13)4.1实施进度 (13)4.2实施和验收方法 (13)4.2.1项目的实施 (13)4。
2。
2项目的验收 (14)4。
3项目管理及质量控制 (14)4。
3.1项目责任制 (14)4。
3。
2项目质量控制 (15)第五章运行维护体系 (15)5.1系统的维护 (15)第六章经费预算 (16)6.1 硬件配置及费用预算 (16)6.2 软件系统费用预算 (16)第一章建设背景1。
概述随着我市城市建设规模的扩大,车辆日益增多,交通运输的经营管理和合理调度,警用车辆的指挥和安全管理已成为公安、交通系统中的一个重要问题。
过去,用于交通管理系统的设备主要是无线电通信设备,由调度中心向车辆驾驶员发出调度命令,驾驶员只能根据自己的判断说出车辆所在的大概位置,而在生疏地带或在夜间则无法确认自己的方位甚至迷路。
因此,从调度管理和安全管理方面,其应用受到限制。
北斗GPS定位技术的出现给车辆、轮船等交通工具的导航定位提供了具体的实时的定位能力。
通过车载GPS接收机使驾驶员能够随时知道自己的具体位置。
通过车载电台将GPS定位信息发送给调度指挥中心,调度指挥中心便可及时掌握各车辆的具体位置,并在大屏幕电子地图上显示出来。
目前,用于公安、交通系统的主要是车辆GPS定位与无线通信系统相结合的指挥管理系统。
AT3341 BDS GPS 双模授时板 产品手册说明书
BDS/GPS 双模接收机模块AT3341BDS/GPS 双模授产品手册版本:2016.01双模授时板AT3341目录一、功能描述 (3)1.1概述 (3)1.2关键特性 (3)二、技术描述 (4)2.1外观尺寸 (4)2.2硬件接口定义 (5)2.3电气参数 (6)2.4技术规范 (7)2.5模块使用注意事项 (9)2.6 PPS信号说明 (10)三、用户接口与协议 (12)3.1字符定义 (12)3.2输入/输出语句说明 (15)联系方式: (25)BDS/GPS双模授时板AT3341一、功能描述1.1概述AT3341是高授时精度的BDS/GPS双模接收机板卡,支持GPS和BDS的单系统授时定位和双系统联合授时定位。
其中的射频前端芯片和基带芯片全部为本公司独立研发,拥有自主知识产权。
AT3341包含32个跟踪通道,可以同时接收所有的GPS和BDS可见卫星。
AT3341可以直接替换国外授时板,主要接口信号Pin-Pin兼容,安装孔一致。
1.2关键特性授时精度:20ns支持BDS、GPS的单系统定位和双系统联合定位工作电流:62mA内置天线短路保护功能内置天线检测功能天线短路电流:50mA@(3.00V~5.00V)天线开路电流:5mA@(3.00V~5.00V)二、技术描述2.1外观尺寸尺寸:66mm×32mm×8.5mm2.2硬件接口定义其中串口为TTL电平、波特率可调。
波特率可选项为:4800bps、9600bps、19200bps、38400bps、115200bps,默认值为9600bps。
传输协议:1位起始位、8位数据位、1位停止位、无校验。
数据协议:见第三部分。
PPS特性:LVCMOS电平(3.3V)脉宽默认为100ms(占空比10%)。
2.3电气参数极限参数运行条件2.4技术规范用户采购时在采购信息表选择波特率予以定制示例:BDS/GPS双模授时板AT3341 2.5模块使用注意事项为了充分发挥AT3341的优良性能,用户在使用本模块时需要注意以下几点:●采用低纹波的LDO电源,将纹波控制在50mVpp以内。
浅谈GPS+北斗双时钟系统在5G基站上的应用
网络信息工程2021.10浅谈GPS+北斗双时钟系统在5G基站上的应用汪琰(中国移动通信集团湖北有限公司武汉分公司,湖北武汉,430023)摘要:作为一个高精度时钟源,GPS精度可以达到微秒级,可支持基站实现频率同步和时间同步。
北斗,中国自行研制的全球卫星导航系统,是继GPS、GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统,实现原理和功能与GPS类似。
当时间同步源为北斗时,gNodeB通过支持北斗功能的单板与北斗天馈系统相连,从同步卫星系统中获取同步信号实现gNodeB同步功能。
本文对GPS、北斗时钟同步系统原理进行分析,提出一种基GPS+北斗的双时钟解决方案,将其应用在5G基站上。
关键词:GPS;高精度;时钟源;基站;北斗Application of GPS+Beidou Dual Clock System in5G Base StationWang Yan(China Mobile communication Group Hubei Co.LTD・Wuhan Branch,Wuhan Hubei,430023) Abstract:As a high-precision clock source,GPS precision can reach microsecond level,can support base stations to achieve frequency synchronization and time synchronization.Beidou,China.'s selfdeveloped global satellite navigation system,is the third mature satellite navigation system after GPS and GLONASS,which is similar in principle and function to GPS.When the time synchronization source is Beidou,GNODEB is connected to the Beidou airtenna feed system through the single board supporting Beidou function,and the synchronization signal is obtained from the synchronous satellite system to realize the synchronization function of GNODEB.In this paper,the principle of GPS and Beidou clock synchronization system is analyzed,and a dual clock solution based on GPS+Beidou is proposed,which is applied in5G base station.Keywords:GPS;High precision;The clock source;The base station;BDS1GPS应用背景与原理1.1时间同步时间信号是带有年月日时分秒时间信息的时钟信号。
北斗gps双模时钟服务器K801C
随着计算机网络的迅猛发展,网络应用已经非常普遍,如电力、金融、通信、交通、广电、安防、石化、冶金、水利、国防、医疗、教育、政府机关、IT等领域的网络系统需要在大范围保持计算机的时间同步和时间准确,但计算机的时间是根据电脑晶振以固定频率震荡而产生的,由于晶振的不同,会导致电脑时间积累误差的产生。
从业务影响角度讲,因为时间的不统一,就无法推断出业务具体发生时间。
从安全影响角度讲,所有设备(如视频监控中的DVR)的日志必须反映准确的时间,因为时间的不统一,安全相关工具就会毫无用处。
因此有一个好的标准时间校时器是非常必要的。
为了适应这些领域对于时间越来越精密的要求,锐呈公司精心设计、自主研发了K系列NTP网络时间服务器(K801GPS北斗双模时钟)。
该装置内置高精度GPS北斗二代授时模块,以GPS/北斗信号为时间基准,内嵌国际流行的NTP-SERVER服务,以NTP/SNTP协议同步网络中的所有计算机、服务器、DVR、控制器等设备,实现网络时间统一。
K801C北斗gps双模时钟服务器(NTP时钟服务器,网络校时服务器,北斗二代授时服务器)组合选用高精度GPS 接收机/北斗二代接收机/外部B码基准/NTP输入,提供高可靠性、高冗余度的时间基准信号,并采用先进的时间频率测控技术驯服晶振,使守时电路输出的时间同步信号精密同步在GPS/北斗/外部B码/NTP输入时间基准上,输出短期和长期稳定度都十分优良的高精度同步信号。
K801C北斗gps双模时钟服务器采用精准的测频与智能驯服算法,使振荡器时间频率信号与GPS卫星/北斗卫星/外部B码时间基准保持精密同步。
由于装置输出的1PPS 等时间信号是内置振荡器的分频秒信号输出,同步于GPS/北斗信号但并不受GPS/北斗秒脉冲信号跳变带来的影响,相当于UTC时间基准的复现。
采用了“智能学习算法”的GPS北斗时钟,在驯服晶振过程中能够不断“学习”晶振的运行特性,并将这些参数存入板载存储器中。
北斗+GPS定位模块方案
GPS北斗双模定位模块方案一、定位概念目前,世界上可以提供精确定位的全球定位系统共有四种:美国的 GPS 定位系统、俄罗斯的格洛纳斯(Glonass)定位系统、中国的北斗定位系统、欧盟的伽利略定位系统。
北斗+GPS双模,是指定位终端既可以支持北斗卫星定位,也可以支持GPS卫星定位。
在更严格的定义上,是可以支持两套系统同时在定位终端上运行,帮助终端进行定位。
双卫星系统为您服务,能够更快更准确的定位和导航。
定位系统性能的指标主要有:1、接收灵敏度2、定位时间3、位置精度4、功耗5、时间精度定位模块开机定位时间在不同的启动模式下有很大不同:1、冷启动时间是指模块内部没有保存任何有助于定位的数据的状况,包括星历、时间等,标称在1分钟以内;2、温启动时间是指模块内部有较新的卫星星历(一样经常不会超过2小时),但时间偏差很大,标称在45秒以内;3、热启动时间是指关机不超过20分钟,而且RTC时间偏差很小时的状况下,标称在10秒以内;4、重新捕获时间就好像汽车钻过了一个隧道,出隧道时重新捕获卫星,标称在4秒以内。
二、定位模块功能介绍及性能参数与应用场景定位模块功能如下:1、多重定位模式:GPS+ AGPS+LBS2、全球通用GSM+GPRS四频系统:850/900/1800/1900MHz3、定位查询:可通过手机或者电脑查询使用者的具体位置4、SOS求救:遇到紧急情况,按下SOS键,即对监护人发出求救电话与信息5、通讯录:通过监护人手机APP来添加/查看监管号码/白名单/好友(共50个)6、双向通话:通讯录号码来电时可与使用者相互通话7、找设备:设备丢失可通过手机APP找到设备8、电子围栏:以设备为中心在地图划定一个区域,出区域马上报警9、历史轨迹:随时随地查询设备三个月内运行轨迹10、设备闹钟:通过监护人手机APP来设定11、防打扰模式:通过监护人手机APP设定勿扰时间范围,设备屏蔽来电12、远程拾音:高灵敏度的麦克风,在使用者出现紧急状况时实时听到设周边的声音13、远程关机:通过监护人手机APP可实现设备关机功能14、远程重启:通过监护人手机APP可实现设备重启功能15、智能省电:时间范围内关闭/打开GPS和数据上传16、手机客户端/微信端/电脑服务平台,多重控制方式定位模块性能参数1、待机平均电流小于10ma2、平均工作电流55 ma3、定位精确度5米4、GSM定位精确度50-200米(视网络情况而定)5、速度精确度0.1米/秒6、GPS定位时间冷启动-38s(Open sky) 热启动-2s(Open sky)具体时间会受环境影响有差异7、待机时间可定制8、工作环境温度-20℃- +70℃9、工作环境湿度20%-80%RH定位模块应用场景北斗+GPS定位模块可广泛应用于以下场景:1、定位系统LBS(Location Based Service)2、便携式自导航系统PND(Portable Navigation Device)3、手机(mobile phone)4、车载导航系统Vehicle navigation system5、车辆监控、行车记录仪6、测量测绘7、其他手持设备三、我司定位模块优势1、资深研发工程师手把手指导方案研发,全方位为您的投资护航。
民航空管系统场面多点定位地面站“双模”授时机制优化方案
民航空管系统场面多点定位地面站“双模”授时机制优化方案摘要:近年来,随着社会经济发展及无线电反制设备在各行业的广泛运用,无线电磁环境日趋复杂,GPS干扰事件呈逐年上升趋势,给民航飞行安全带来了新的隐患,民航空管作为保障民航飞行安全的重要单位,承担着辖区内航空器的指挥、调配等工作,而确保民航无线电设备正常运行是民航通信安全及飞行安全的重要保障一环。
然而,近年来大面积GPS干扰导致民航空管设备授时系统受扰,GPS信号丢失的情况时有发生,轻则造成GPS时钟不可用,重则导致相关设备设备系统工作不正常。
本文以民航空管系统多点地面站为例,通过对多点地面站授时系统进行改造,实现多点地面站具备主用北斗授时备用GPS授时的双模功能,提升了多点地面站数据的可用性。
关键词:GPS干扰;多点地面站授时机制优化一、背景近年来,随着社会经济发展及无线电反制设备在各行业的广泛运用【1】,无线电磁环境日趋复杂,GPS干扰事件呈逐年上升趋势,给民航飞行安全带来了新的隐患。
2023年3月,某机场发生大面积GPS干扰,导致民航空管系统机场范围内GPS信号丢失,进而造成了需要GPS授时设备系统不同程度受到影响。
在某机场大面积GPS干扰期间,场面多点地面站因GPS设备信号受扰,造成了场面多点地面站部分站点数据不可用,进而导致机场场面部分区域因场面雷达监视信号无法覆盖到存在部分盲区,给民航机场场面运行保障带来了一定的安全隐患。
为解决场面多点地面站在GPS受到干扰时,相关多点地面站数据仍然可用,本文通过对多点地面站授时系统进行改造,实现多点地面站具备主用北斗授时备用GPS授时的双模功能,提升了多点地面站数据的可用性。
二、北斗与GPS技术体制分析民航在用的GPS中心频率为1575.42MHz,带宽为2.046MHz,接收机使用L1频段;北斗采用QPSK正交相移键控的调制方式,系统的B1频点信号由I、Q两支路正交调制到载波上构成,其中心频率为1561.098MHz,带宽为4.092MHz,其中Q路信号只有授权用户能使用,故民航使用I路信号。
北斗二代GPS双模模块,小体积北斗模块ZYM-GA833-3,北斗定位模块,北斗定位模组
GA833-3北斗兼容GPS卫星接收模组技术规格书1、简介GA833-3是高性能、低功耗、小尺寸北斗兼容GPS双模卫星定位接收模组,支持北斗和GPS单系统定位或双系统联合定位。
GA833-3包含33个跟踪通道,可以同时接收所有北斗和GPS可见卫星。
外形尺寸和主要信号接口与多款GPS模块完全兼容,可直接替换使用。
本产品适用于车载导航、车载监控、跟踪定位、授时等行业和领域,以及对GPS相关行业和领域的终端产品进行北斗升级、改造。
本规格书供用户产品选型测试和研发设计时参考,本规格书技术性能指标若有变更,恕不能及时通知,疑问和问题请联系本公司技术支持或者业务人员。
2、技术指标2.1输入输出特性1、输入信号:GPS L1 1575.42MHz 和BD2 B1 1561.098MHz2、通道数:捕获通道数99个,跟踪通道数33个3、定位输出速率:默认1HZ,最高10HZ4、通讯端口:全双工串口,LV-TTL电平,通讯特性见表2-1。
表2-1 通讯特性表参 数特 性波特率 9600(其他波特率可定制)停止位 1数据位 8坐标系 W G S84协议 G G A、G L L、G S A、G S V、R M C5、输出信息:NMEA 0183 4.1版本ASCII 输出,兼容老版本2.2定位时间1、热启动时间:平均2秒2、温启动时间:平均3秒3、冷启动时间:平均35秒2.3灵敏度1、双模捕获灵敏度:-148dBm,单北斗捕获灵敏度:-138dBm2、双模跟踪灵敏度:-163dBm,单北斗跟踪灵敏度:-153dBm 2.4定位精度1、定位精度:<10米2、速度误差:0.01米/秒3、1PPS误差:10纳秒2.5功耗1、工作电压:3.3VDC(主电源和RTC供电电压)2、工作电流:小于40mA(不包含天线供电)3、RTC电流:小于10uA2.6环境特性℃℃1、工作温度:-40 to +85℃85℃2、存储温度:-45 to +2.7物理特性1、外形尺寸:12.4mm×16.4mm×2.7mm2、质量:约2克3、 外观尺寸和电气特征3.1外形单位:毫米,公差:±0.2毫米B O T T O M V I E WT O P V I E WN CN C1P P SV C C_0G N D1R F_I NG N D13G N D4N C0T X A1R X A2V B A T3V C C4G N DN CN CN CN CN C5N C6N C7N C8N C9N C3.2机械尺寸单位:毫米,公差:±0.2毫米(TOP VIEW)3.3引脚描述引脚定义见表3-1所示。
基于STM32单片机的北斗GPS双模定位系统设计及测试
1、在复杂环境下定位精度和稳 定性需要进一步提高;
2、可以进一步优化系统功耗, 以适应更广泛的应用场景;
3、可以研究更多种类的卫星信号接收器和模块化设计,以提高系统的适应 性和可技术的不断发展和优化,以及各种新材料 的出现和工程技术的进步,相信我们将能够设计出更高效、更稳定、更低成本的 北斗GPS双模定位系统,为人们的生产生活带来更多便利和安全。
测试方法
为了验证北斗GPS双模定位系统的性能,我们分别进行了静态测试和动态测 试。在静态测试中,我们将系统置于固定位置,并使用GPS模拟器生成模拟信号, 以测试系统的定位精度和稳定性。在动态测试中,我们将系统安装在运动平台上, 并在不同场景下进行测试,以验证系统的实时性和可靠性。
结果与分析
通过测试,我们得到了以下结果:在静态测试中,系统的定位精度为2.5米, 稳定性较好;在动态测试中,系统的实时性较好,但在高楼林立、山区等复杂环 境下定位精度会受到影响。分析原因可能是由于复杂环境下卫星信号被遮挡,导 致接收器接收到的信号质量下降。为了改进这一现象,我们计划采用更多卫星信 号接收器和技术手段来提高定位精度和稳定性。
基于STM32单片机的北斗GPS双模 定位系统设计及测试
01 引言
03 系统设计 05 结果与分析
目录
02 研究现状 04 测试方法 06 结论与展望
引言
随着全球卫星导航系统(GNSS)的快速发展,北斗全球卫星导航系统(BDS) 和全球定位系统(GPS)已成为广泛应用于定位、导航和授时的重要技术。为了 提高定位精度和可靠性,同时降低系统成本,本次演示旨在设计一种基于STM32 单片机的北斗GPS双模定位系统,并对其进行测试和分析。
此外,我们也对系统的功耗进行了测试。结果显示,在正常工作状态下,系 统的功耗为120mA,具有较高的能量效率。而在定位模式下,系统的功耗会略微 增加至150mA左右。考虑到系统的长时间运行和高集成度,我们认为该功耗水平 可以满足大多数应用场景的需求。
双北斗定位定向板卡XW
双北斗定位定向板卡XW-SC3608使用说明书北京星网宇达科技股份有限公司2016年3月本说明书适合双北斗定位定向板卡XW-SC3608,说明其技术状态、技术指标和用户接口等信息。
一、特别说明天线安装环境:由于该设备需要GPS、BD卫星信号才能够正常工作,因此特别需要注意设备的外置接收(发射)天线不但需要安装在空旷、无遮挡、电磁环境较好的环境中,同时需要注意禁止大功率无线电发射设备直接对天线进行照射,那样将直接造成天线设备甚至是主机的损坏。
做好防盐雾、防水:由于设备的天线属于室外设备,需要架高和保持无直接遮挡,因此特别注意需要防盐雾、防水措施来保护它。
接头采用防水胶带进行固封、外壳表面经常清理等。
二、产品功能XW-SC3608可提供载体的位置、速度、时间、航向和俯仰角信息。
他继承发扬了公司在卫星导航测量方面的技术优势,通过使用GPS L1、L2 、北斗B1、B3四个频段信号,融合航向解算算法,精确解算出天线的位置信息和两个天线相位中心连线与真北之间的夹角。
产品可在定向的同时接收地面基准站差分数据链,实现实时载波相位差分定位功能,提高位置精度至2cm。
三、系统配置四、技术指标五、硬件说明GPS天线GPS天线采用GPS L1\L2 北斗B1\B3双系统测量型天线,以方便用户安装。
天线馈线标准配置的馈线在阻抗、增益等方面与标配的天线有很好的匹配。
标配长度为5米,如果由于用户安装的位置不同,而导致馈线长度不满足要求时,请根据选定的安装环境仔细测算,如有特别需求,请在订货前告知。
主板:XW-SC3608主板,有两个MMCX接插座,标记M的接后天线。
另一端为24pin排插,接线定义见下表。
六、软件说明随光盘附带的COMCenter.exe对其进行测试。
运行COMCenter.exe所需的计算机配置要求如下:CPU Pentium级内存:≥ 32MB硬盘空间:≥ 10MB操作系统:基于Windows 32位操作系统,如Windows 2000/ 2003/XP COMCenter.exe不需要安装,使用时直接将光盘中的软件文件夹拷贝到PC机的硬盘上即可。
北斗授时系列产品解决方案
北斗授时系列产品解决方案一、背景介绍北斗导航卫星系统是中国自主研发的全球卫星导航定位系统,具有全天候、全天时、全球覆盖的特点。
北斗系统不仅可以提供精确定位和导航服务,还可以提供高精度的时间信号,即北斗授时。
北斗授时在许多领域有广泛的应用,如金融、通信、电力、交通等。
为了满足市场需求,我们提供了一系列的北斗授时产品解决方案,以匡助客户实现高精度的时间同步。
二、解决方案介绍1.北斗授时接收器北斗授时接收器是我们提供的核心产品之一。
该接收器能够接收北斗卫星发射的时间信号,并将其转化为标准的时间格式输出。
接收器具有高灵敏度、高稳定性和高精度的特点,能够在各种复杂的环境中正常工作。
同时,接收器还支持多种接口,如RS232、RS485、Ethernet等,方便与其他设备进行数据交互。
2.北斗授时服务器北斗授时服务器是将北斗授时接收器与网络技术相结合的产品。
该服务器能够接收多个北斗授时接收器的时间信号,并通过网络将时间信号分发给其他设备。
服务器具有高性能的处理能力和稳定的数据传输能力,能够满足大规模的时间同步需求。
同时,服务器还支持多种时间同步协议,如NTP、PTP等,以适应不同的应用场景。
3.北斗授时终端北斗授时终端是我们提供的一种便携式设备,用于实现个人或者小范围内的时间同步。
终端具有小巧轻便的特点,携带方便。
用户只需将终端与北斗卫星建立连接,即可获取高精度的时间信号。
终端还支持蓝牙和Wi-Fi等无线通信方式,方便与其他设备进行数据交互。
4.北斗授时应用软件为了更好地满足客户的需求,我们还提供了一套北斗授时应用软件。
该软件能够实时监测北斗授时产品的工作状态,并提供相应的管理和配置功能。
用户可以通过软件对北斗授时产品进行灵便的控制和调整,以满足不同场景下的时间同步需求。
三、解决方案优势1.高精度:北斗授时产品具有高精度的特点,能够满足各种精确时间同步的需求。
2.稳定性:北斗授时产品采用先进的技术和材料,具有高稳定性,能够在各种复杂环境下正常工作。
一款北斗/GPS双模定位模块设计与实现
个单 元融 合 的过程 。 第一 代 : 2 O世 纪 9 0年代 , 3段 式设 计 , 集 成 度
低, 三部分 电路 都 是分 立 芯 片 , 如 图 1所 示 中各 个 模块 所示 ;
适 中的北 斗模块 , 原 位替 换 G P S模 块 。
目前 国外 正 在 研 发 第 四代 GP S芯 片 , 向小 尺 寸、 高灵 敏度 、 低功 耗 、 多模 ( 兼 容 Ga l i l e o等导航 系 统) 、 A— G P S方 向发 展 , 与多 种应 用 高 度 整合 , 如 图 1外框 所示 ; 软 件处 理正 朝 弱信 号 捕 获 、 高动 态 、 室 内定位 等 方 向发 展 , 终端 产 品体积 日趋 轻薄 短小 。 北 斗模 块专 用 芯片 , 主要 包括射 频 和基带 信 号 处 理芯 片 , 构成 了北 斗模块 的 核心部 件 。 目前 中国
1 国外 GP S芯 片 发 展 概 况
G P S模 块是 伴 随 GP S芯片 的发展 而 壮大起 来 的。芯 片是 GP S模 块 的关 键 部 分 之 一 , 芯 片 的优
第二代 : 2 O世 纪 末 , 2段 式 设 计 , I NA、 滤 波 器、 混 频器 、 频 率 合 成 器 及 振 荡 器 等 整 合 在 一 块
关 键 词 :北 斗 / GP S; 双模 定位 ; 导 航 模 块
中图分 类号 : P 2 2 8 . 4
文献标 志码 :A
文章编 号 :1 0 0 8 — 9 2 6 8 ( 2 0 1 4 ) 0 2 — 0 0 3 4 — 0 4
0 引 言
2 0 1 2年 1 2月 2 7日中 国政 府 向全 球 宣 布 , 北
基于GPS和北斗双模同步的高精度频率源对时的设计
基于GPS和北斗双模同步的高精度频率源对时的设计摘要:近年来,社会进步迅速,我国的科学技术的发展也有了改善。
电力系统事故分析需要对系统故障前后的电压与电流数据、保护装置和断路器动作顺序及某一时刻波形进行分析,这些事故能否准确及时分析,取决于是否有统一、精度高的时间同步信号。
随着电力系统可靠性要求越来越高,GPS 授时系统抗干扰能力、安全性、授时连续性及可靠性低的问题不断凸显出来。
自 2003 年 5 月,我国将第三颗“北斗一号”成功送入太空,标志着我国成为第三个拥有完善卫星导航定位系统的国家。
目前,我国正建设“北斗二代”系统,该系统由静止轨道上 5 颗卫星和非静止轨道上 30 颗卫星组成,可满足我国各个行业发展需要。
关键词:GPS;北斗双模同步;高精度频率源对时;设计引言预计 2020 年全球将进入 5G 时代,在 5G 时代人们可以享受千倍提速的网络、通信等服务,这些便利的服务要求时钟系统具有极高的准确性和稳定性,对时钟精度要求甚至达到纳秒级别,并且各个系统都要求达到严格的时间同步。
卫星授时是目前主流的时间同步技术,其中美国的全球卫星导航系统(GPS)技术最为成熟,凭借覆盖面广、精度高等特点成为了卫星授时的首选。
但是GPS 归美国政府所有,由美国军方开发和控制,存在着故意降低精度的可能,甚至在战争等不确定因素下可能导致中国等其他地区不能使用 GPS 服务,对国内各种 GPS应用造成了潜在隐患。
1各功能模块设计BDS/GPS 双模授时系统采用模块化设计,由以下几个部分组成:1)标准信号接收单元。
该单元通过对外部输入的多路径标准信号(空间时间信号和有限传输时间信号)进行信号质量判别及进度测试,对信号优先级进行排序或通过人为操作控制,为系统提供标准时间信号和信息。
2)时间信号产生单元。
该单元是系统核心部件,由频率驯服组件和时间信号产生组件组成。
频率驯服组件通过标准信号和本地频率源信号进行频率比的测量,以获得频率误差;时间信号产生组件是将已驯服的内部频率源和标准接收单元时间信息合成产生本地各种时间信号和信息,如IRIG - B、NTP、1PPS、1PPM、1PPH 等。
北斗授时系列产品解决方案
北斗授时系列产品解决方案一、背景介绍北斗卫星导航系统是中国自主研发的全球卫星导航系统,具有高精度、高可靠性和高安全性的特点。
北斗授时系列产品是基于北斗卫星导航系统的时间服务产品,可广泛应用于各个领域,如金融、电力、通信、交通等。
本文将详细介绍北斗授时系列产品的解决方案。
二、解决方案概述北斗授时系列产品解决方案旨在提供高精度的时间服务,确保各个领域的设备和系统具备准确的时间同步能力。
解决方案主要包括以下几个方面:1.北斗授时设备为了实现时间同步,需要使用北斗授时设备。
这些设备可以通过北斗卫星接收时间信号,并将时间信号传递给需要同步时间的设备和系统。
北斗授时设备具有高灵敏度、高稳定性和高可靠性的特点,能够在各种环境下提供准确的时间服务。
2.北斗授时协议为了确保各个设备和系统能够正确解析和使用北斗授时信号,需要制定统一的北斗授时协议。
该协议规定了北斗授时信号的格式、传输方式和解析方法,确保各个设备和系统之间的时间同步能够顺利进行。
3.北斗授时服务平台为了方便用户管理和监控北斗授时设备,需要建立一个北斗授时服务平台。
该平台可以实时监测北斗授时设备的工作状态、时间同步情况和故障报警信息,并提供远程配置和管理功能,方便用户对北斗授时设备进行管理和维护。
4.应用接口和开发工具为了方便各个应用系统集成北斗授时功能,需要提供相应的应用接口和开发工具。
这些接口和工具可以帮助开发人员快速集成北斗授时功能,实现时间同步和数据交换,从而提高系统的可靠性和性能。
三、解决方案优势北斗授时系列产品解决方案具有以下优势:1.高精度:北斗授时设备采用高精度的时钟芯片和信号处理技术,能够提供纳秒级的时间同步精度,满足各个领域对时间同步精度的要求。
2.高可靠性:北斗授时设备具有高灵敏度和高稳定性,能够在复杂的环境下正常工作,并提供稳定可靠的时间服务。
3.高安全性:北斗授时协议采用加密算法和身份验证机制,确保北斗授时信号的安全性,防止恶意攻击和数据篡改。
GPS北斗双模授时器产品说明书v1.0_LOGO
GPS/北斗双模授时器GPS/BD X产品说明书苏州全波通信技术有限公司目录1产品简介 (3)1.1功能介绍 (3)1.2系统框图 (3)图1 GPS/北斗双模授时器GPS/BD X系统框图 (3)2产品结构 (4)2.1结构图 (4)图2 GPS/北斗双模授时器GPS/BD X结构图 (4)2.2产品前面板图 (5)图3 GPS/北斗双模授时器GPS/BD X前面板图 (5)2.3产品后面板图 (5)图4 GPS/北斗双模授时器GPS/BD X后面板图 (5)3主要特性和技术说明 (7)3.1主要特性 (7)3.2技术说明 (7)表1 GPS/北斗双模授时器GPS/BD X物理参数 (7)表2 GPS/北斗双模授时器GPS/BD X技术参数 (8)4全中文操作界面使用说明 (10)4.1开机 (10)4.2待机模式 (10)4.3查询模式 (10)表3 查询模式下的界面1 (10)表4 查询模式下的界面2 (11)4.4全中文操作界面使用说明 (11)图5 授时器状态参数 (12)图6 授时器系统参数 (13)5监控数据帧格式 (14)1产品简介1.1功能介绍本公司研发的GPS/北斗双模授时器具备同时接收GPS 系统和北斗系统共同提供的时间信息和定时信号功能,当其中一套系统失效时能自动切换到另一套系统继续稳定工作,能为网络设备提供精确、标准、安全、可靠的时间服务。
本产品采用模块化设计,精度高、性能好、功能强、功耗低,无积累误差,不受地域气候等环境条件限制,全自动智能化运行,操作简单,免维护,适合无人值守。
本产品可为广电单频网系统、计算机网络系统、电力自动化系统、水利自动化系统、电子商务系统等提供精密的标准时间信号和时间戳服务,已经被成功应用在广电、交通、金融、通信、安防、电力、水利、医疗、教育、IT 等领域。
本产品采用全中文操作界面,可通过RJ45接口、按键进行系统控制和监测。
本产品支持远程升级,可通过RJ45口完成对授时器的系统升级。
科技与授时的联姻——追溯北斗GPS双模授时模块的成功研发历程
科技与授时的程 S
文一北斗天汇科 技有 限公司
我国从2 0 年开始 ,陆续发射 了4 念 ,融合了高精度 的授 时算法 ,支持无 00 颗 “ 斗一号 ”0 到 0 号试 验导航 卫 源定位和气压测高等功能 ,完 善的图形 北 1 4 星 ,组成 了我国第一个卫星导航定位系 化 软件 平台支持 。最终实现 的授 时模块 统 。十年磨 一剑 ,系统稳定运行 ,用户 尺 寸小 、接 口兼容 ,可 以方便 的替换原 显著增加 。然而 ,涉及 国家经济社会安 有的授时设备 ,也易于在各种 装备 中集 全 的通信 、电力 、金融系统等诸多 关键 成 。 基础设施领域 的时间 同步大多采用 G S P
( )组合式北 斗单模授 时板卡研制; 1 ( 2)一体 式北斗单模授 时板卡研制 ;
() 3 小型化北 斗单模授 时模块研制 ;
( 4)小型化双模兼 容授 时模块研制。 整个 研发历程是一次产 品升级 、功
1 时模块的研发历程 授
能完善、技术进步的过程 ,目 前产品的
在 首 先保 证 满 足 各项 性 能 指标 的 最新版 本已经处于精度高 、体积小 、功 同时 ,研发 的每一个 阶段均贯彻了双模 耗低 、成 本廉的业界领先地位 。下面对 备份 、兼容性 、低功耗 等方面的设计理 四个研发阶段进行 回顾 。
图 12 —
2 0 年 初成 功 完成 了小 型化 双 模授 时 09 模 块 的研制 。模块采用 先进的双模兼容
技术 ,确 保 多种 备 份 切 换 方式 。 同时 引入 了完善 的状态检测功 能 ,包括天线 开短路 、信号 完好性等 ,为用户提供可
1 小型化北斗单模授 时模块研 制 . 3
毕业设计(论文)--基于北斗卫星定位系统设计
北斗/BDS精确授时定位系统设计与应用电子与信息学院电子信息工程专业118552014015 杨** 指导老师 ***【摘要】目的:提取北斗卫星系统发送出的经纬度/时间/日期/海拔/时速/航速信息。
方法:采用廉价并且满足要求的MCS-51单片机,通过电路转化成TTL电平供单片机处理,另一方面,通过将接收的信息,利用MAX232转化成串行数据、通过串口连接到PC机,在PC机上通过Unicore Control & Display软件查看并显示出的信息。
结果:实现了以上信息的提取并显示并在PC机上显示数据,完成北斗定位模块的应用与研究。
结论:在室内和室外定位的时间长短不一,越空旷的地带,提取定位信息速度越快,并且精度越高。
【关键词】GPS、BDS/北斗、定位、授时、海拔1.前言1.1选题背景Global Positioning System即称为全球卫星定位系统,是采用卫星对某地球表面物进行准确定位的技术。
到目前为止有美国的GPS全球定位系统(其优点为技术成熟定位精度高,目前主导着定位系统行业);第二是俄罗斯的CLONSS(格洛纳斯系统)全球卫星导航系统(抗干扰能力极强);第三是欧洲Galileo satellite navigation system(伽利略)卫星定位系统(精确最高比CPS高10倍),第四就是由我国的BeiDou Navigation Satellite System(北斗)卫星导航定位系统(自主研发并且具有互动性与开放性优点);统称为全球四大定位系统。
这些全球定位系统可以保证在任意的时间和空间,不受天气的影响同步观测到4颗卫星以及4颗以上,这样就可以在定位、导航、授时等方面得到很大的便捷。
现今广泛应用于航海作业、航空业、车辆定位、以及国家军事安全的引导等,为个人出行提供安全可靠的路线,同时被广泛的应用还有手机追踪等。
1.2选题目的正是由于GPS技术所具有的不受任何天气影响、高精度和无需人工测量等的特点。
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GPS北斗双模授时板卡设计方案
一、概述
GPS北斗双模授时板是由我公司(西安同步电子科技有限公司)精心设计、自行研发生产的一款双模授时板卡,接收北斗或者GPS北斗混合授时卫星信号,使用北斗定时信号对本机进行时间同步,产生串口时间信息信号和1PPS(秒信号)同步脉冲信号,是建立时间尺度、实现时间统一同步的实用授时板卡。
装置配有标准RS232、RS422/485、脉冲等接口形式,可以适应各种不同设备的对时需要,广泛应用于电力、金融、通信、交通、广电、安防、石化、冶金、水利、国防、医疗、教育、政府机关、IT等领域。
北斗双模校时、北斗双模对时、北斗/gps双模授时系统、北斗对时装置
二、装置特点
单芯片支持BD2/GPS功能,无需外接CPU即可直接输出NMEA数据;
支持单系统独立定位和多系统联合定位
使用GPS/BD二合一单路输出天线。
易于集成,高可靠性;具有出色的导航、定位、授时功能。
三、授时系统的主要设备及功能
双模授时、北斗时钟同步系统、北斗卫星授时系统
整套装置包括:GPS北斗双模授时板卡,串口线,授时天线,天线支架
系统连接图如下:
✧授时天线
GPS北斗接收天线用于为北斗双模接收机提供信号,从而使授时板卡获得高精度时间参考,为电脑提供准确的时间信息:
北斗双模天线主要性能如下:
形状:蘑菇头
线长:30米(可定制)
物理接口:BNC
支架:蘑菇头安装支架
✧北斗双模接收机
卫星:GPS、北斗
工作频率:BD2-B1频点,GPS-L1频点
定时精度:优于100ns
跟踪灵敏度:-160dBm
工作方式:GPS单独定位及授时;BD单独定位及授时;GPS+BD组合定位及授时
✧RS232C串口输出
路数:1路
电平:RS232C
串口格式:NEMA0183标准语句(可定制)
物理接口:DB9
串口输出误差:≤50us(波特率为115200时,误差与波特率有关)
物理接口: DB9公接头,3管脚输出。
数据码型:起标与回车符为ASC码。
数据(时、分、秒、年、月、日、)为BCD码。
数传速率: 9600Bit
工作方式:异步、单工。
帧格式:1位起始位,8位数据位,1位停止位,无校验位。
信息内容
内容为时、分、秒和年、月、日。
发送格式为:<B>hh mm ssyy MM DD <CR>
解释:<B>——起标、ASC码,取值42H
hh—时位(BCD码,下同);mm—分位;ss—秒位;
yy—年位(年十、年个位、共两位);MM—月位;DD—日位;
<CR>—回车符,ASC码,取值0D。
例:2008年7月18日9时38分26秒的发送格式为:
<42> 09 38 26 08 07 18 <0D>
✧1PPS脉冲信号
路数:1路
电平: TTL
有效电平:上升沿
同步误差: ≤100ns
物理接口: 凤凰端子
✧环境特性
工作温度:-30℃~+70℃
相对湿度:≤90%(40℃)
存储温度:-30℃~+70℃
供电电源:供电+5v,±5%,功率小于2W
机箱尺寸:140x100mm(安装尺寸130x90mm)
✧使用方法如下:
根据装箱单检查板卡及附件是否齐备完好,如果发现包装箱严重破损,可与厂家联系,直至仪器通过性能测试。
将板卡从包装箱中取出,平放于操作台或机柜。
连接好GPS北斗双模天线,并使用串口线将计算机和板卡相连,打开随机附带的串口校时软件,选对串口端口号,打开软件即可对时(时间信息有效,串口才有输出)。
通电工作
打开电脑,板卡即通电工作;
如果板卡工作正常,1PPS秒脉冲指示灯一秒闪烁一次。
当接收到的卫星信号有效时,串口开始输出时间信息,本机在开机收到卫星后大概15分钟左右,时间输出正常。
四、售后服务承诺
1)本公司配有专职技术工程师,这些工程师均接受过设备厂家的正规技术培训,获得
厂商的认可,并具有丰富的工程经验。
2)本公司备有充足的备件,可以为用户提供48小时优质、快速、迅速、及时的售后
服务和技术支持,决不会由于备品备件不足而使用户损失。
3)我们将对售出的产品进行技术维护并提供12个月(1年)免费保修,及永久维修的
售后服务。
在一年保修期内除人为损坏外,我们提供免费保修,在保修期满后,我们将按标准收取合理的维修费用及更换零件费用。
4)在保修期内负责免费更换或维修;保修期外,也会按照合同规定的价格及服务给予
用户最完善的服务。
5)在保修期内,当用户的设备出现故障时,本公司负责免费提供备品备件以保证设备
的正常进行,备品备件在设备修复并正常使用后收回;保修期外,将根据实际的情况提供备品备件的支持。
6)本公司设有24小时免费服务电话(400-609-1829),以便用户在使用中设备出现故
障时能够得到本公司的及时响应。
7)本公司保证用户的利益,提供用户长久的技术支持。
8)本公司将建立完善的用户档案,通过先进的计算机网络管理,随时查询。
9)我们将在用户提出的问题后的二小时内以电话的方式解答、解决所提出的问题或给
出问题的解决方案给客户。
联系我们
在使用产品的过程中,若您感到有不便之处,可与西安同步电子科技有限公司直接联系:
时间:周一至周五北京时间9:00-17:00
电话:1⑧99①93⑦618
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我们将竭尽所能,为用户提供完善的技术服务,并希望客户给我们提宝贵的意见和建议。