专利名称：卫星定位方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及卫星定位领域，特别涉及一种卫星定位方法及设备。
背景技术：
GPS (Global Positioning System，全球定位系统)是20世纪70年代由美国陆�？杖涎兄频男乱淮占湮佬堑己蕉ㄎ幌低�。GPS具有性能好、精度高、应用广的特点， 是迄今最好的导航定位系统。北斗卫星系统是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统。北斗卫星系统具有定位、短报文通信和精密授时等功能。GPS/北斗双模定位导航设备是集成美国GPS和中国北斗RDSS (Radio Determination Satellite krvice，无线测定卫星业务)系统的定位导航设备。该设备主要包括GPS接收�？楹捅倍稲DSS接收�？椋弑窯PS定位和北斗RDSS定位的功能，另外， 还支持北斗短报文通信功能，其中GPS系统和北斗RDSS系统相互配合，优势互补。但是，现有的GPS/北斗双模定位导航设备，在实际使用时均以GPS系统为主，北斗 RDSS系统为辅，因此，该设备对GPS系统的依赖性很大，并且当使用其中的北斗RDSS系统进行定位时，定位精度和动态效果较差，无法满足当今通信系统和武器装备的需求。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种卫星定位方法及设备。所述技术方案如下一方面，一种卫星定位方法，包括在全球定位系统GPS定位模式下，接收GPS信号和北斗无线电导航卫星服务RNSS 信号；分别对所述GPS信号和北斗RNSS信号进行定位解算，得到位置信息和授时信息， 完成GPS定位和北斗RNSS定位。另一方面，一种卫星定位设备，包括天线，用于在全球定位系统GPS定位模式下，接收GPS信号和北斗无线电导航卫星服务RNSS信号；第一定位�？椋糜诙运鯣PS信号和北斗RNSS信号进行定位解算，得到位置信息和授时信息，完成GPS定位和北斗RNSS定位。本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是通过在GPS定位模式下接收 GPS信号和北斗RNSS信号并进行定位解算，得到位置信息和授时信息，从而实现了 GPS定位和北斗RNSS定位，与GPS系统和北斗RDSS系统双模定位的技术相比，提高了定位的精度和动态效果，可以更好地满足通信系统或武器装备的需求，而且，降低了对GPS系统的依赖， 确保高可靠性地工作。
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明一实施例提供的卫星定位方法流程图；图2是本发明另一实施例提供的卫星定位方法流程图；图3是本发明又一实施例提供的卫星定位设备结构图；图4是本发明再一实施例提供的卫星定位设备结构图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。参见图1，本发明一实施例提供了一种卫星定位方法，包括101 在全球定位系统GPS定位模式下，接收GPS信号和北斗RNSS (Radio Navigation Satellite Service，无线电导航卫星服务)信号；102 分别对该GPS信号和北斗RNSS信号进行定位解算，得到位置信息和授时信息，完成GPS定位和北斗RNSS定位。其中，对GPS信号进行定位解算后得到GPS的位置信息和授时信息，从而实现GPS 定位；对北斗RNSS信号进行定位解算后，得到北斗RNSS的位置信息和授时信息，从而实现北斗RNSS定位。在本发明中，位置信息用来确定天线当前的准确位置，授时信息用来确定当前的准确时间。另外，本实施例中，GPS卫星和北斗RNSS卫星的信号是同时接收的，相互无影响。 系统支持GPS定位、北斗RNSS定位模式的选择。本发明实施例中，授时信息包括但不限于UTC(Universal Time Coordinated, 世界调整时间)时间数据和/或时间脉冲信号。所述时间脉冲信号是指PPS (Pulses Per Second,每秒脉冲数)。本实施例提供的上述方法是由卫星定位设备执行的，在GPS定位模块下，执行GPS 定位和北斗RNSS定位。进一步地，本实施例中，所述方法还可以提供北斗RDSS定位模式， 在该模式下，执行北斗RDSS定位，从而达到了保留北斗RDSS功能，且与北斗RNSS功能相兼容的效果，提高了兼容性和实用性。本实施例提供的上述方法，通过在GPS定位模式下接收GPS信号和北斗RNSS信号并进行定位解算，得到位置信息和授时信息，从而实现了 GPS定位和北斗RNSS定位，与GPS 系统和北斗RDSS系统双模定位的技术相比，提高了定位的精度和动态效果，可以更好地满足通信系统或武器装备的需求，而且，降低了对GPS系统的依赖，确保高可靠性地工作。参见图2，本发明另一实施例提供了一种卫星定位方法，包括201 在GPS定位模式下，接收GPS信号和北斗RNSS信号。202 分别对该GPS信号和北斗RNSS信号进行定位解算，得到位置信息和授时信息，完成GPS定位和北斗RNSS定位。本实施例中，GPS信号为Ll频段的信号，北斗RNSS信号为Bl频段的信号。
203 在北斗RDSS定位模式下，向北斗RDSS卫星发送定位请求。204 接收北斗RDSS卫星返回的北斗RDSS信号，对该北斗RDSS信号进行处理后， 输出位置信息和授时信息，完成北斗RDSS定位。其中，所述北斗RDSS信号为卫星导航定位总站在收到北斗RDSS卫星转发的该定位请求后，进行定位解算后得到的定位结果，且由卫星导航定位总站转发给北斗RDSS卫星。所述北斗RDSS信号为S频段的信号。本实施例中的所述授时信息包括但不限于UTC时间数据和/或时间脉冲信号。所述时间脉冲信号是指PPS。进一步地，上述方法还可以包括205 在北斗RDSS定位模式下，获取短报文信息，对该短报文信息进行编码后，发送给北斗RDSS卫星，由该北斗RDSS卫星发送该编码后的短报文信息给信息接收方。本实施例中，步骤201-202进行GPS定位和北斗RNSS定位的过程，与步骤203-204 进行北斗RDSS定位的过程，没有固定的先后顺序，可以同时执行，本发明对此不限定。另夕卜，步骤205中的短报文通信过程与所述GPS定位和北斗RNSS定位的过程，或者与所述北斗RDSS定位的过程，也均没有固定的先后顺序，可以同时执行，本发明对此也不做具体限定。本实施例提供的上述方法，通过在GPS定位模式下接收GPS信号和北斗RNSS信号并进行定位解算，得到位置信息和授时信息，从而实现了 GPS定位和北斗RNSS定位，与GPS 系统和北斗RDSS系统双模定位的技术相比，提高了定位的精度和动态效果，可以更好地满足通信系统或武器装备的需求，而且，降低了对GPS系统的依赖，确保高可靠性地工作。具体地，北斗定位系统的定位精度可以从现有的100米提高到20米左右。另外，通过在北斗RDSS定位模式下，向北斗RDSS卫星发送定位请求，并接收其返回的北斗RDSS信号，进行处理后得到位置信息和授时信息，从而实现了北斗RDSS定位，达到了同时支持RDSS和RNSS两种功能的效果，可以分别独立完成RDSS和RNSS的定位和授时，当其中某一卫星系统或某一工作模式发生异常时，可以使用另一卫星系统或另一工作模式，保证了设备的正常工作，极大地提高了设备的可靠性；而且，北斗RDSS、北斗RNSS及 GPS系统三个系统相互兼容，相互备份，互不影响，增加系统冗余，极大地提高了设备的兼容性和实用性，进一步降低了对GPS系统的依赖。参见图3，本发明又一实施例提供了一种卫星定位设备，包括天线301，用于在GPS定位模式下，接收GPS信号和北斗RNSS信号；第一定位模块302，用于对该GPS信号和北斗RNSS信号进行定位解算，得到位置信息和授时信息，完成GPS定位和北斗RNSS定位。参见图4，本实施例的一种实施方式中，天线301还可以用于在北斗RDSS定位模式下，向北斗RDSS卫星发送定位请求，并接收所述北斗RDSS卫星返回的北斗RDSS信号；相应地，所述设备还包括第二定位�？�303，用于对天线301收到的北斗RDSS信号进行处理后，输出位置信息和授时信息，完成北斗RDSS定位。其中，所述RDSS信号为卫星导航定位总站在收到北斗RDSS卫星转发的所述定位请求后，进行定位解算后得到的定位结果，且由卫星导航定位总站转发给北斗RDSS卫星。
本实施例中的所述授时信息包括但不限于UTC时间数据和/或时间脉冲信号。所述时间脉冲信号是指PPS。本实施例中，当所述设备包括第二定位�？�303时，进一步地，第二定位�？�303 还可以用于在北斗RDSS定位模式下，获取短报文信息，对该短报文信息进行编码后输出给天线301 ；相应地，天线301还用于接收该编码后的短报文信息并发送给北斗RDSS卫星，由该北斗RDSS卫星发送该编码后的短报文信息给信息接收方。本实施例中，当所述设备包括天线301和第一定位�？�302时，进一步地，所述设备还可以包括射频模块304，用于对天线301接收到的GPS信号、北斗RNSS信号和北斗RDSS信号进行分路，将GPS信号和北斗RNSS信号输出给第一定位�？�302，将北斗RDSS信号输出给第二定位�？�303。具体地，射频模块304可以由天线多工器和信号放大器组成，以完成上述收发、以及分路等功能。 本实施例中，当所述设备包括天线301和第一定位模块302时，进一步地，天线301 可以包括GPS和RNSS接收天线，用于在GPS定位模式下，接收GPS信号和北斗RNSS信号；RDSS发射天线，用于在北斗RDSS定位模式下，向北斗RDSS卫星发送定位请求；RDSS接收天线，用于在北斗RDSS定位模式下，接收该北斗RDSS卫星返回的北斗 RDSS信号；低噪放大及功分组合单元，用于将该GPS和RNSS接收天线收到的该GPS信号和北斗RNSS信号，或者，该RDSS接收天线收到的该北斗RDSS信号，进行低噪放大及功分组合处
理后输出。本实施例中，当所述设备包括天线301和第一定位�？�302时，进一步地，所述设备还可以包括电源�？�305，用于当发射功率小于指定的功率时输出第一电压给该设备供电，或者，当发射功率大于或等于该指定的功率时输出第二电压给该设备供电，该第一电压小于该第二电压。其中，所述第一电压和第二电压可以根据需要进行设置，如设置电源�？�305输出^V/5A和5V/5A两种电压，分别满足RDSS大功率发射用电和平时用电需求。另外，进一步地，还可以在电源模块305的输入级串联接入滤波器，如军用滤波器MB80-6TC，从而可以有效地滤除电源噪声和干扰，为设备提供纯净的直流电源。再有，还可以采用Linear公司的专用芯片设计专门的防接反电路与电源�？�305直连，当设备正常工作时防接反电路不上电，不会影响设备工作，可以避免因用户将电源正负极接反而造成设备损坏。本实施例提供的上述任一种实施方式下的所述设备可以包括车载主机，且第一定位模块302位于该车载主机中，天线301通过一根射频同轴电缆与该车载主机相连接，可以实现北斗RDSS收、发信号，北斗RNSS信号，GPS信号和电源馈电的同时传输，极大地简化了设备连接，方便了设备的操作使用。当所述设备除第一定位�？�302以外，还包括其他�？槭保绨ǖ诙ㄎ荒？�303、射频�？�304或电源�？�305时，所述其他�？榫挥诟贸翟刂骰校舜Σ灰灰凰得�。
在本实施例中，所述设备具有GPS定位模式和北斗RDSS定位模式，用户可以根据需要进行切换，在设备初始化时，可以设置为默认的定位模式，如默认设置为GPS定位模式。在本实施例中，所述设备还可以包括主控�？�306、或者LED(Light Emitting Diode，发光二极管)�？�307、或者数据模块308。其中，主控�？�306用于接收第一定位模块或第二定位�？榈奈恢眯畔⒑褪谑毙畔ⅲ⒔薪馕鋈缓蟀凑展娑ǖ男榉⑺透菽？�308，还用于控制各个�？榈墓ぷ髂Ｊ健⒓嗫馗鞲瞿？榈墓ぷ髯刺�。主控�？�306通过串口与第一定位�？榛虻诙ㄎ荒？橥ㄐ牛咛宓兀梢园ㄎ⒋砥骱吐呒砥髁讲糠�。微处理器可以采用32位ARM (Advanced RISC Machines)内核，最大主频可达25MHz， 能可靠完成协议解析和�？槭凳奔嗫厝挝瘢硗猓么砥骶弑噶铰稶ART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,通用异步接收/发送装置)，可保证设备具备两路数据接口。再有，主控�？�306可以采用工业级CPLD (Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)芯片，以硬件的方式来实现秒脉冲的计时和切换，保证PPS 秒脉冲授时的准确性和稳定性，同时，也便于设备以后升级。LED�？�307可以用于对所述设备的当前状态进行实时显示，以指示设备的工作状态，当设备工作异常时，相应的指示灯点亮或熄灭，可以告警用户设备发生故障。所述指示包括但不限于电源指示、GPS/RNSS定位指示、RDSS定位指示、PPS输出指示等多种状态指示。数据�？�308用于进行接口转换， 接收主控�？�306发送的内部电路的TTL电平数据信号，并转换成外部设备可识别的RS422 信号。本实施例提供的上述设备，通过在GPS定位模式下接收GPS信号和北斗RNSS信号并进行定位解算，得到位置信息和授时信息，从而实现了 GPS定位和北斗RNSS定位，与GPS 系统和北斗RDSS系统双模定位的技术相比，提高了定位的精度和动态效果，可以更好地满足通信系统或武器装备的需求，而且，降低了对GPS系统的依赖，确保高可靠性地工作。具体地，北斗定位系统的定位精度可以从现有的100米提高到20米左右。另外，通过在北斗RDSS定位模式下，向北斗RDSS卫星发送定位请求，并接收其返回的北斗RDSS信号，进行处理后得到位置信息和授时信息，从而实现了北斗RDSS定位，达到了同时支持RDSS和RNSS两种功能的效果，可以分别独立完成RDSS和RNSS的定位和授时，当其中某一卫星系统或某一工作模式发生异常时，可以使用另一卫星系统或另一工作模式，保证了设备的正常工作，极大地提高了设备的可靠性；而且，北斗RDSS、北斗RNSS及 GPS系统三个系统相互兼容，相互备份，互不影响，增加系统冗余，极大地提高了设备的兼容性和实用性，进一步降低了对GPS系统的依赖。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种卫星定位方法，其特征在于，所述方法包括在全球定位系统GPS定位模式下，接收GPS信号和北斗无线电导航卫星服务RNSS信号；分别对所述GPS信号和北斗RNSS信号进行定位解算，得到位置信息和授时信息，完成 GPS定位和北斗RNSS定位。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在北斗无线测定卫星业务RDSS定位模式下，向北斗RDSS卫星发送定位请求；接收所述北斗RDSS卫星返回的北斗RDSS信号，对所述北斗RDSS信号进行处理后，输出位置信息和授时信息，完成北斗RDSS定位；其中，所述北斗RDSS信号为卫星导航定位总站在收到所述北斗RDSS卫星转发的所述定位请求后，进行定位解算后得到的定位结果，且由所述卫星导航定位总站转发给所述北斗RDSS卫星。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在北斗RDSS定位模式下，获取短报文信息，对所述短报文信息进行编码后，发送给北斗RDSS卫星，由所述北斗RDSS卫星发送所述编码后的短报文信息给信息接收方。
4.一种卫星定位设备，其特征在于，所述设备包括天线，用于在全球定位系统GPS定位模式下，接收GPS信号和北斗无线电导航卫星服务 RNSS信号；第一定位模块，用于对所述GPS信号和北斗RNSS信号进行定位解算，得到位置信息和授时信息，完成GPS定位和北斗RNSS定位。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述天线还用于在北斗无线测定卫星业务RDSS定位模式下，向北斗RDSS卫星发送定位请求，并接收所述北斗RDSS卫星返回的北斗RDSS信号；所述设备还包括第二定位�？椋糜诙运鎏煜呤盏降乃霰倍稲DSS信号进行处理后，输出位置信息和授时信息，完成北斗RDSS定位；其中，所述RDSS信号为卫星导航定位总站在收到所述北斗RDSS卫星转发的所述定位请求后，进行定位解算后得到的定位结果，且由所述卫星导航定位总站转发给所述北斗 RDSS卫星。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述第二定位模块还用于在北斗RDSS定位模式下，获取短报文信息，对所述短报文信息进行编码后输出给所述天线；所述天线还用于接收所述编码后的短报文信息并发送给北斗RDSS卫星，由所述北斗 RDSS卫星发送所述编码后的短报文信息给信息接收方。
7.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述设备还包括射频�？椋糜诙运鎏煜呓邮盏降乃鯣PS信号、北斗RNSS信号和北斗RDSS信号进行分路，将所述GPS信号和北斗RNSS信号输出给所述第一定位�？椋霰倍稲DSS信号输出给所述第二定位�？椤�
8.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述天线包括GPS和RNSS接收天线，用于在GPS定位模式下，接收GPS信号和北斗RNSS信号；RDSS发射天线，用于在北斗RDSS定位模式下，向北斗RDSS卫星发送定位请求；RDSS接收天线，用于在北斗RDSS定位模式下，接收所述北斗RDSS卫星返回的北斗 RDSS信号；低噪放大及功分组合单元，用于将所述GPS和RNSS接收天线收到的所述GPS信号和北斗RNSS信号，或者，所述RDSS接收天线收到的所述北斗RDSS信号，进行低噪放大及功分组合处理后输出。
9.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述设备还包括电源�？椋糜诘狈⑸涔β市∮谥付ǖ墓β适笔涑龅谝坏缪垢錾璞腹┑纾蛘撸狈⑸涔β蚀笥诨虻扔谒鲋付ǖ墓β适笔涑龅诙缪垢錾璞腹┑纾龅谝坏缪剐∮谒龅诙缪�。
10.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述设备包括车载主机，且所述第一定位�？槲挥谒龀翟刂骰校鎏煜咄ü桓淦低岬缋掠胨龀翟刂骰嗔�。
全文摘要
本发明公开了一种卫星定位方法及设备，属于卫星定位领域。所述方法包括在全球定位系统GPS定位模式下，接收GPS信号和北斗无线电导航卫星服务RNSS信号；分别对所述GPS信号和北斗RNSS信号进行定位解算，得到位置信息和授时信息，完成GPS定位和北斗RNSS定位。所述设备包括天线和第一定位模块。本发明实现了GPS定位和北斗RNSS定位，与GPS系统和北斗RDSS系统双模定位的技术相比，提高了定位的精度和动态效果，可以更好地满足通信系统或武器装备的需求，而且，降低了对GPS系统的依赖，确保高可靠性地工作。
文档编号G01S19/46GK102540220SQ201110456028
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者张庆文, 曹红杰 申请人:合众思壮北斗导航有限公司
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