[实用新型]一种基于LPWAN的卫星定位参考站装置

说明书

一种基于LPWAN的卫星定位参考站装置，由供电模块、控制模块、接收机板卡模块和LoRa模块组成；供电模块为直流‑直流电压转换电路，包括12V直流转5V直流电压转换单元和5V直流转3.3V直流电压转换单元；控制模块包括微处理器单元、存储单元，微处理器单元连接接收机板卡模块接收卫星数据、将该数据作为参考站数据发送给LoRa模块；接收机板卡模块接受卫星射频信号，并将坐标数据发送给控制模块；LoRa模块将该参考站装置的坐标数据发送给监测站设备终端。

技术领域

本实用新型公开了一种基于LPWAN的卫星定位参考站装置，尤其适用于参考站与监测站的距离在5km以内的中距离场景，主要应用于卫星定位与地质监测领域。

背景技术

卫星差分定位指的是采用两个GNSS接收机同时跟踪同一个卫星，以得到他们两个接收机的相对坐标。一个被选作参考站，其在具有精确已知坐标的位置处保持静止。另一个被称作监测站，它具有未知的坐标。因为两个或者多个接收机同时跟踪特定卫星时，存在着或多或少相同的误差和偏差(如：卫星钟差，卫星传播时延迟误差等)，差分定位可以消除通过消除上述共性误差，就可以得到相对精确的监测站坐标。

低功耗广域网(LPWAN)专为低带宽、低功耗、远距离、大量连接的物联网应用而设计。其中，LoRa是目前应用最为广泛的LPWAN网络技术之一，这一协议源于SemTech公司。LoRa技术的特点是可以传输长距离(最远5km左右)，低功耗，缺点是传输速率较低，最高只能达到50kbps，不过由于本实用新型以二进制格式传输卫星坐标数据，满足传输速率的要求。

目前，在小区、大型农牧场、大型建筑设施等场景下，需要实现无线联网功能的设备一般使用WIFI模块或者3G/4G模块。但是利用WIFI模块不能传输较远的距离；而利用3G/4G模块则需要借助运营商基站，费用较高。最近一种基于LPWAN技术的LoRa模块可以传输长距离、低功耗，且不需要借助运营商基站，因此费用较低，比较适用于在上述场景大规模部署物联网设备。

实用新型内容

本实用新型的目的是，提出一种接收卫星坐标数据的参考站接收装置，并将自己的坐标数据通过LoRa模块发送给监测站，以进行后处理与差分解算。

本实用新型的技术方案是，一种基于LPWAN的卫星定位参考站装置，由供电模块、控制模块、接收机板卡模块和LoRa模块组成；供电模块为直流-直流电压转换电路，包括12V直流转5V直流电压转换单元和5V直流转3.3V直流电压转换单元，实现将由供电系统传输的12V直流电压转换成各个模块工作时需要的5V和3.3V直流电压；控制模块包括微处理器单元、存储单元、LED指示灯电路单元及相关外联电路组成，微处理器单元连接接收机板卡模块接收卫星数据、将该数据作为参考站数据发送给LoRa模块以及实现坐标数据的本地存储功能，LED指示灯电路单元通过亮灭频率指示当前工作状态；接收机板卡模块接受卫星射频信号，并将坐标数据发送给控制模块；LoRa模块将该参考站装置的坐标数据通过LPWAN技术发送给监测站设备终端。

控制模块负责控制接收机板卡模块接收卫星数据、将该数据作为参考站数据发送给LoRa模块以及实现坐标数据的本地存储功能。接收机板卡模块负责接收卫星射频信号，并将坐标数据发送给控制模块。LoRa模块将该参考站的坐标数据通过LPWAN技术发送给监测站电路。本实用新型公开的卫星定位参考站电路可以连续监测获得参考站坐标数据并通过LoRa模块将坐标数据通过无线传输给监测站，而不需要借助运营商基站作中转，具有功耗低、稳定、易组网的特点。

LoRa模块选用sx1278芯片，配置sx1278芯片的两个I/O引脚与微处理器单元的数据口连接，进行数据的中距离无线传输。

LoRa模块选用sx1278芯片，由3.3V直流电压供电，配置sx1278芯片的两个I/O引脚与微处理器单元的数据口连接，进行数据的传输。sx1278芯片的无线射频信号通过MCX底座发送至监测站设备终端。