[发明专利]一种高精度航标双GPS定位的接口装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种水上助航标志的高精度双GPS的航标定位装置，特别适用于管理部门（航道局、海事局等）对内河、湖泊和近海航道分布广泛的各种航标实行集中、全天候、高精度和实时远程定位测控。

背景技术

随着科技的飞速发展，今天航标的发光和能源技术已经有很大的改进。但是航标的维护大多还是采用人工定期登标巡查的方式，有些重要的标志还必须由专人看守。较早国内外也有一些航标遥测遥控系统投入试验，主要采用卫星通信或VHF/UHF频率无线数传电台方式实现航标的遥测遥控，但由于以下问题没有得到广泛应用。

大多数类似系统不具备精确定位功能，不能解决浮标的位移和漂失的问题。

发明内容

为了提高航标的定位精度问题，本发明在原有低功耗普通浮标终端基础上，增加一路电源管理器、高精度GPS模块和串口通信模拟开关三部分，从而提高了航标的定位精度率，解决了位移报警和漂失跟踪。

本发明的技术方案是：

一种高精度航标双GPS定位的接口装置，包括浮标终端，所述浮标终端内设有普通GPS模块和嵌入式微处理器，所述接口装置还包括串口通信模拟开关和高精度GPS模块，嵌入式微处理器通过串口通信模拟开关分别与普通GPS模块和高精度GPS模块连接。

所述接口装置还包括电源管理器，电源管理器与普通GPS模块和/或高精度GPS模块连接。

所述电源管理器为抵压差线形稳压器。

所述嵌入式微处理器的通信串口与串口通信模拟开关连接。

所述普通GPS模块和高精度GPS模块分别配置独立的受控电源，受控电源与嵌入式微处理器连接。

该装置在原有低功耗普通浮标终端基础上，增加一路电源管理LDO、高精度GPS模块和串口通信模拟开关三部分。即是系统中采用了两个GPS模块，一个为高精度Crescent OEM GPS模块，一个为普通Trimble IQ OEM GPS模块；两个GPS模块都使用独立的受控电源，终端ARM CPU的通信串口和模拟开关连接，在ARM的控制下，选择其中某一个GPS模块和系统CPU通信。

终端有二种工作模式：高精度定位模式、普通定位模式，由用户根据实际需要选择终端的工作模式，如果选择高精度定位模式，则高精度GPS模块始终处于工作状态，其MCU实时接收和解码GPS信号并加以处理运算，获取较高精度GPS定位；选择普通定位模式时，高精度GPS模块在大部分时间（不发送数据时）处于断电不工作状态，此时终端整机功耗低。只有在监控中心需要高精度定位时或终端正常上数时间到等情况时才开启高精度GPS模块工作，从而实现桥区浮标终端的高精度定位和低功耗设计。

本发明主要利用了GSM数字蜂窝移动通信技术、GPS全球卫星定位技术和GIS地理信息技术。由航标上安装的高精度GPS接收机和低功耗传感器获取各种航标的工作状态信息，包括航标的经纬度、报警和各种工作参数，这些信息经过单片机处理后通过航标上面安装的GSM通信模块以GPRS/GSM的方式传送到监控中心，监控中心计算机接收、处理和存储航标信息，管理人员可以在GIS电子航道图上面查看航标的准确位置及其他操作，实现了航标的精确定位跟踪和遥测功能。另一方面监控中心人员可以通过GPRS/GSM通讯系统将控制指令发送到航标的监控终端上，实现了遥控功能。

一种针对水上各种助航标志的高精度双GPS的航标定位装置，该装置固定安装在航标上，在该系统中采用双GPS定位模式，即在终端上安装两套GPS模块，一套是与普通浮标一样的Trimble IQ OEM GPS模块，一套是Crescent OEM GPS高精度模块，两套GPS模块协同工作，终端上数时，Crescent OEM GPS高精度模块工作，终端上传其定位数据，监控中心可以据此对浮标精确定位实现位移调整和报警；其他大部分时间，Crescent OEM GPS高精度模块停止工作，由Trimble IQ OEM GPS模块工作，终端接收其输出数据，实现漂移位移时及时报警，配合撞击报警传感器，实现桥区浮标被撞击和漂移时快速报警。

主系统中由GPS全球卫星定位模块测量航标的经纬坐标和运动信息，位置信息和航标的各种状态信息通过GSM数字蜂窝移动通信调制解调器发射到航标遥测遥控中心，当位移、漂移和状态异常时报警，管理人员可通过计算机直观地查询和操作，实现航标的定位跟踪和遥测遥控功能，解决了航标巡检维护问题。

本发明的有益效果是：