[发明专利]全球定位系统多天线数据采集控制器

说明书

本发明涉及对“全球定位系统(GPS)”接收机多天线控制，是一种对多测量点定位监测和数据采集处理的装置。

全球定位系统(GPS)卫星定位技术正日益广泛地应用于测绘、导航、通讯和其它许多领域。在具体应用中，一个GPS接收机与单一接收机天线相连，构成一个测量定位单元，这是一种常用的应用形式。近来，针对局部范围内的多点测量，国外尝试将多部GPS接收机组合在同一个机箱内以方便观测及信号处理，但这样整套设备复杂，成本高。

本发明的目的在于，将无线电通讯的微波开关技术、计算机实时控制技术和大地测量数据处理算法有机的结合，仅用一部GPS接收机可以互不干扰的接收到多个GPS天线传输来的信号，通过后处理软件包实现精确定位。

为实现上述目的，本发明的技术方案是，它由若干GPS天线和具有若干通道的微波开关、相应微波开关控制电路及一部GPS接收机组成，每个GPS天线与微波开关的相应通道连接，且该微波开关的若干信号通道的通断状态受开关控制电路的实时控制，而微波开关信号输出端接至同一部GPS接收机的信号输入端。

本发明技术方案的工作原理是，通过计算机软件编程实时控制微波开关电路中各通道的通或断，而微波开关电路的输出端为同一个，该输出端接至GPS接收机的信号输入端，这样，GPS接收机上所获得的数据正是微波开关处在接通状态那个通道所连接的天线上所接收到的信号。

本发明的优点在于：将计算机控制技术和无线电通讯技术有机结合，使以往一个GPS天线就需要一部GPS接收机变为同一部GPS接收机能同时接收、处理由多个GPS天线传来的信号，充分发挥了GPS接收机的设备潜力，大大降低了系统的成本，在系统成本相同的前提下，采用本技术方案进行局部多测量点的定位监测，可以多布点，再加之后处理软件包的作用，故本技术方案相对提高了定位精度，并减小了整个监测系统的重量、体积。

附图1是本发明组成结构框图。

附图2是本发明实施例GPS多天线开关微波部分电路图。

附图3是本发明实施例GPS多天线开关控制部分功能框图。

下面结合附图，介绍本发明的一个实施例。

附图2和附图3给出一个本发明运用于公路滑坡位移量监测的实例。

在滑坡梯度方向上固定设置八个GPS天线，可通过预先编制好的软件程序自动对以上八个测量点进行循环监测，任何时刻只有一路天线被可靠接通。此外，也可以通过操作键盘，人为设定“监测通道”和“监测时间”。本系统可由89C51类的单片机或其它CPU完成，具有参数设定功能，设定的参数保存在62256芯片中，具有掉电保护功能。在本系统控制部分面板上具有LED数码管和双色指示灯，数码管用来显示当前信号通道以及待运行的时间，指示灯用来指示当前各个GPS天线状态：被选通的天线以绿色显示，正在工作中的天线以红色显示。这样哪些天线被选中，哪一天线正在工作，一目了然。本系统可以用220伏交流电供电，也可以由电瓶直流供电。本系统中开关控制部分体积小，重量轻，便于用户携带，适于野外操作使用。

另外，若将本系统中GPS接收机输出信号接入微型计算机，通过开发成功的后处理软件包，能够自动对接收机所接收到的多路信号进行分析及定位处理，可使本系统的定位精度达到3至5毫米。

本发明还可应用于其它局部或局域范围内需要多点定位监测的场合(如地震监测、建筑物和桥梁变形监测等)。