[实用新型]一种基于北斗伪卫星的高速公路隧道定位设备

说明书

本实用新型公开了一种基于北斗伪卫星的高速公路隧道定位设备，包括基准单元和若干中继单元，所述基准单元与中继单元连接；隧道两端的隧道口的空旷位置均设有基准单元，所述中继单元沿隧道布设于隧道内。本实用新型通过4G/5G模组在线接收北斗精密星历，提高用户定位精度；通过采用高精度时钟恒温晶振，实现隧道内中继单元的时间基准校准与维持；通过FPGA的光纤时间同步处理功能，实现隧道内所有设备高精度双向时间同步。

技术领域

本实用新型涉及隧道内定位导航技术领域，具体涉及一种基于北斗伪卫星的高速公路隧道定位设备。

背景技术

伪卫星是一种布设在地面，模拟生成北斗/GPS卫星导航信号播发的电子设备，由于伪卫星播发的无线电信号和真实卫星信号十分相似，用户接收机在接收到伪卫星信号之后，能够正常捕获、跟踪、位同步、帧同步，在收到多颗伪卫星的信号之后可以进行定位解算。北斗伪卫星在高速公路隧道应用场景中，用于实现对北斗导航定位授时服务的补充和增强，解决“北斗”掉线问题。通过在高速公路隧道内部署北斗伪卫星系统，高速公路运营管理部门可实现对“两客一危”等重点车辆的全程实时无缝跟踪与监管；当隧道内发生突发情况时，可及时精准获取车辆的位置，提高事故的处置效率。同时，针对普通大众用户而言，可实现隧道内外无缝导航定位，提高用户使用体验。

目前，伪卫星室内定位作为一种新兴技术，一些研究所和高校也开展了相关研究，市场上也出现了具有转发北斗信号功能的系统，尚未出现标准化、工程化的系统级解决方案，尤其针对提升伪卫星定位性能方面，鲜有相关技术成果发表。因此，如何解决高速公路隧道内北斗信号无缝覆盖，支持终端用户的高精度、高可靠的定位是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型旨在提供一种基于北斗伪卫星的高速公路隧道定位设备。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种基于北斗伪卫星的高速公路隧道定位设备，包括基准单元和若干中继单元，所述基准单元与中继单元连接；隧道两端的隧道口的空旷位置均设有基准单元，所述中继单元沿隧道布设于隧道内；

所述基准单元包括接收天线、卫星接收机、基准单元恒温晶振、基准单元ARM控制器、基准单元FPGA和基准单元光电转换，接收天线用于接收北斗卫星信号，其连接于卫星接收机，所述卫星接收机分别与所述基准单元ARM控制器以及基准单元恒温晶振连接；基准单元恒温晶振还与基准单元ARM控制器和基准单元FPGA连接；基准单元FPGA还与所述基准单元ARM控制器和基准单元光电转换连接；基准单元光电转换提供光纤接口，所述光纤接口用于连接中继单元；

所述中继单元包括发射天线、功放、射频单元、中继单元恒温晶振、中继单元ARM控制器、中继单元FPGA和中继单元光电转换；中继单元光电转换提供一对光纤接口，分别用于连接上级中继单元和基准单元或下级中继单元；所述中继单元光电转换和所述中继单元FPGA连接；中继单元FPGA连接于所述中继单元恒温晶振、射频单元和中继单元ARM控制器；中继单元AMR控制器还与中继单元恒温晶振、射频单元和功放连接，发射天线用于向隧道内播发伪卫星信号。

进一步地，多个中继单元连接时采用串联式级联组网，位于首端和末端的中继单元分别连接隧道两端的基准单元，并连接上级中继单元，其余的中继单元分别连接上级中继单元和下级中继单元。

进一步地，所述接收天线选用L频段全向天线。

进一步地，所述基准单元还包括4G/5G模组，4G/5G模组与所述基准单元ARM控制器连接。