基于BD/GPS的双模船载导航系统设计

时间:2022-03-15来源:佚名

引言

北斗卫星导航系统(BDS)是我国正在实施的自主建设、独立运行的全球卫星导航系统。有着集定位、授时、短报文通信及用户检测于一体的优势,然而目前北斗卫星导航系统的实际应用并不理想,用户终端设备价格偏高且研发滞后,应用规模不大。尤其在航海领域,许多与卫星导航有关的先进设备、先进技术(如电子海图导航系统)暂不支持北斗卫星导航服务,目前船载卫星导航系统中使用最普遍的仍是GPS系统。

本文利用现有的电子海图导航系统,在其基础之上同时加载北斗及GPS导航定位信息,选用泰斗微电子科技有限公司推出的支持BD2/GPS的双模授时定位模组实现北斗/GPS卫星导航信息的接收,选用具有双串口的一款单片机负责系统的控制、信息采集、传输,最终实现电子海图导航系统与北斗卫星导航系统的对接,对北斗卫星在航海领域的民用推广有一定意义。

1 总体结构与功能

本系统将导航信息进行解析转换,通过串口传递给上位机,最终在电子海图显示系统中显示定位导航。按照功能要求,可将系统分为单片机控制模块、BD/GPS双模接收模块、串口通信模块、存储系统、电源模块等,如图1所示。

2 硬件设计

2.1 北斗/GPS双模接收模块

TD3017芯片是北斗/GPS双模接收模块的核心,它是一款支持BD2 B1/GPS L1的双模授时定位模组,内部整合了双模基带芯片和高性能可配置的双模双通道射频芯片,提供高精度、高灵敏度、低功耗、低成本的BD2/GPS双模导航、授时服务,且具备天线状态检测及天线短路保护功能,支持休眠工作模式,支持软件升级等功能。

通常情况下,北斗/GPS双模接收模块通过外接BD2B1/GPS L1有源天线,可接收到北斗B1频段(即1561.098±2.046 MHz)及GPS的L1频段(即1575.42±1.023MHz)内的卫星导航信号。有源天线接收到高频卫星信号后,经过TD3017A模组内射频芯片完成对信号的放大、变频得到中频模拟信号;再经滤波、解调、A/D转换等操作,实现微弱射频信号到数字中频信号的转换;然后再通过TD3017A模组内基带芯片进行捕获和跟踪、定位结算等一系列算法处理后,解译出北斗以及GPS的导航电文;最后输出NMEA格式的定位数据和1PPS授时信号。

模块上电完成初始自检后,自动接收来自天线的射频信号,解析出导航电文,最后由串口输出NMEA-0831数据。TD3017的串口引脚通过MA X232电平转换芯片,可直接与上位机串口连接通信,也可以通过简单的跳线连接与单片机系统进行串口通信,硬件电路图如图2所示。

2.2 串口通信模块

STC12C5A60S2单片机是一款低功耗、高性能、抗干扰能力强、价格低廉、操作简单、实用性强的CMOS 8位微控制器,指令代码完全兼容传统8051,片上集成1280字节RAM,具有串口1(RxD/P3.0及TxD/P3.1和串口2(RxD2/P1.2,可通过寄存器设置到P4.2;TxD2/P1.3可通过寄存器设置到P4.3)双串口。

相关阅读

热销商品

四氟包覆/FEP/PTFE包覆胶O型圈全氟醛FFKMO型圈耐化学腐蚀氟胶

四氟包覆(FEP/PTFE)O型圈及全氟醚(FFKM)O型圈是高性能密封解决方案,专为极端化学环境设计。FEP或PTFE包覆氟橡胶(FKM)芯材的O型圈兼具外层优异的耐化学腐蚀性、抗溶胀性...
5

100%桑蚕丝香云纱饰品发圈发夹口罩眼罩发带腰封直播专拍单拍无效

100%桑蚕丝香云纱饰品系列,精选天然桑蚕丝与非遗香云纱工艺匠心打造,质感柔滑亲肤,光泽雅致,尽显东方韵味。包含发圈、发夹、口罩、眼罩、发带、腰封等多款实用配饰,适...
0.85

氟胶星型密封圈X型圈线径1.78/2.62/3.53/5.33氟橡胶星形圈X-ring

氟胶星型密封圈(X型圈)采用高性能氟橡胶(FKM)材料制成,具有优异的耐高温、耐油、耐化学腐蚀及耐老化性能,广泛应用于汽车、航空航天、液压系统及高端机械设备中。其独特...
2

大量现货 NBR耐油 密封圈 O型圈 橡胶密封圈

大量现货供应NBR耐油密封圈、O型圈及橡胶密封圈,采用优质丁腈橡胶(NBR)材质,具有优异的耐油性、耐磨性和抗压缩永久变形性能,适用于-30℃至+120℃的工作环境。产品广泛...
1

O型圈氟橡胶圆条丁腈胶硅胶垫片防水O三元乙丙EPDM密封件骨架油封

O型圈、氟橡胶圆条、丁腈胶、硅胶垫片、三元乙丙(EPDM)密封件及骨架油封是广泛应用于机械、汽车、航空航天及建筑等领域的关键密封元件。氟橡胶耐高温、耐腐蚀,适用...
1

网站栏目