[发明专利]基于北斗卫星导航系统定位通信的双模船载终端及方法

说明书

本发明提供了一种基于北斗卫星导航系统定位通信的双模船载终端及方法，其中所述双模船载终端，包括显控终端，与显控终端分别连接的电源模块、模拟追踪模块、反解算模块以及通信模块；本发明还提供了一种基于北斗卫星导航系统定位通信方法，利用双通道导航芯片以及北斗有源通信芯片将天线接收到的卫星信号进行模拟信号处理，该模拟信号通过模数转换成数字基带信号，数字基带信号通过基带芯片进行处理，依据捕获的数字基带信号进行跟踪，依据跟踪的结果利用模拟追踪模块在GIS电子地图上标注模拟的航向和航速，通过反解算模块确定船的位置以及预期的航向位置，依据通信请求发送数据库的数据至用户终端。

技术领域

本发明涉及双模船载终端技术领域，具体地涉及基于北斗卫星导航系统定位通信的双模船载终端及方法。

背景技术

对于车辆、船舶、航空器等移动载体，因其运动的需要，一方面要实现定位，获悉自己的当前位置和运动轨迹等信息；另一方面对于移动载体的管理部门，通常还需要对这些移动载体进行监控，或者为其提供其它服务。因而，对于海洋上的船舶等远离陆地的移动载体而言，除应准确知道自己的当前位置(经纬度)，航向和航速等信息外，还应将这些信息上报给管理中心。

目前我国可应用的卫星导航系统包括GPS卫星导航系统和北斗卫星导航系统。GPS系统具有实时性好、精确度高等优点，但缺点是GPS接收机只能接收GPS信号，缺乏信息的交互性。我国自主研发的北斗卫星系统可以实现定位和通信等功能，用户终端可按一定频度发出定位或通信请求，从而获得定位信息，并与其他终端进行通信，但实时性受到频度限制。

因此，对于海洋上的船舶而言，如何基于现有的卫星导航系统实现船舶的定位和通信，既能实时获得高精度的定位信息，又能进行交互通信实现管理功能，目前现有的双模船载终端，用于进行GPS的实时定位或北斗的请求定位，并对所接收的定位数据进行分析、过滤、验证、打包处理；还用于与北斗卫星进行通信，向北斗卫星发送定位请求、将获得的定位数据打包发送至北斗卫星，再转发给地面控制中心；还用于接收地面控制中心经北斗卫星转发的控制指令、文字通信信息；其需要通过地面站进行转发才能获取位置信息，根据位置信息进行数据输入进行人工预算预期的航向和航速，过程复杂，预期的结果误差较大。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的是提供一种基于北斗卫星导航系统定位通信的双模船载终端及方法。

本发明采用的技术方案是：

一种基于北斗卫星导航系统定位通信的双模船载终端，包括显控终端，与显控终端分别连接的电源模块、模拟追踪模块、反解算模块以及通信模块，所述通信模块包括双模双通道导航芯片以及北斗有源通信芯片，所述双通道导航芯片以及北斗有源通信芯片将天线接收到的卫星信号经过低噪音放大器进行初级放大，形成初级放大信号，通过混频器将初级放大信号进行处理，由下变频输出模拟信号，该模拟信号通过模数转换成数字基带信号，数字基带信号通过基带芯片进行处理，依据捕获的数字基带信号进行跟踪，依据跟踪的结果利用模拟追踪模块在GIS电子地图上标注模拟的航向和航速，通过反解算模块确定船的位置以及预期的航向位置，并通过通信模块传递至用户终端。

优选的，所述显控终端还连接模拟数据库，该模拟数据库为模拟信号基于北斗卫星测算范围内经度和纬度数据的映射数据库，既模拟信号包含的模拟经度和模拟纬度的信息与北斗卫星测算范围内经度和纬度数据一一对应。

优选的，所述显控终端用于显示GIS电子地图，并通过模拟追踪模块实时标注模拟经度和模拟纬度至GIS电子地图，通过实时标注的模拟经度和模拟纬度推算航向和航速。

优选的，所述反解算模块依据模拟数据库反结算船体的位置、推算的航向和航速。

优选的，所述捕获的数字基带信号在基带芯片处理过程中产生伪随机码序列以及进行本地载波，依据估计的可见卫星的多普勒频移以及粗略码相位，将数字基带信号与伪随机码序列以及进行本地载波分别相关，依据设定的阈值判断是否捕获成功。