北斗一代接收机数据接口要求

北斗用户机用户接口协议

（部资料，注意保存）

接口数据传输约定

串口非同步传送，参数定义如下:

传输速率：19200bit/s（默认），可根据用户机具体情况设置其它速率；

1 bit开始位；

8 bit数据位；

1 bit停止位；

无校验。

接口数据传输基本格式如下：

“指令”或“容”传输时以ASCII码表示，每个ASCII码为一个字节；

“长度”表示从“指令或容”起始符“$”开始到“校验和”（含校验和）为止的数据总字节数；

“用户地址”为与外设相连的用户机ID号，长度为3字节，其中有效位为低21bit，高3bit填“0”；

“校验和”是指从“指令或容”起始符“$”起到“校验和”前一字节，按字节异或的结果；

“信息容”用二进制原码表示，各参数项按格式要求的长度填充，不满长度要求时，高位补“0”。信息按整字节传输，多字节信息先传高位字节，后传低位字节；

对于有符号参数，第1位符号位统一规定为“0”表示“+”，“1”表示“-”，其后位数为参数值，用原码表示。

接口数据传输协议

外设至用户机信息传输格式

外设至用户机信息传输格式说明

定位申请（$DWSQ）

定位信息类别：

“普通”表示用户所在位置的高程数据＜16300米或天线高＜400米，“高空”表示用户所在位置的高程数据≥16300米或天线高≥400米；

当“测高方式”为“00”时，“高程数据和天线高”参数单位1米。对于普通用户，该参数高16bit（第1位为符号位）为天线所在点的高程数据，低16bit为天线

高（填全“0”）；对于高空用户，该参数为为天线所在点的高程数据，是无符号数；

当“测高方式”为“01”时，对于普通用户，“高程数据和天线高”参数高16bit 填全“0”，低16bit填天线距离地面的高度，单位为0.1米；对于高空用户，该参数填天线距离地面的高度，单位为0.5米；

当“测高方式”为“10”时，对于普通用户，“高程数据和天线高”参数高16bit 填全“0”，低16bit填天线距离地面的高度，单位为0.1米；对于高空用户，该参数填天线距离地面的高度，单位为0.5米；

当“测高方式”为“11”时，对于普通用户，“高程数据和天线高”参数低16bit 填天线距离用户机中气压仪的高度，单位为0.1米，高16bit填用户机中气压仪所处位置的概略正常高，其中第1位为符号位，单位1米；对于高空用户，“高程数据和天线高”参数填用户机中气压仪所处位置的概略正常高，单位1米。如果用户将概略正常高填为全“0”，则用户机在入站申请信息中自动填入该数据。

当“测高方式”为“00”和“01”时，“气压数据”参数填“0”；否则，该参数前20bit为气压，单位0.1Hp，后12bit（第1位为符号位）为温度，单位0.1℃。如果用户使用用户机自带高精度气压仪提供的气压数据，则“气压数据”参数填“0”，用户机在入站申请信息中自动填入气压数据。

“入站频度”单位1秒，填“0”表示单次定位，需要按一定频度连续定位时填入设置频度。

通信申请（$TXSQ）

通信信息类别：

“用户地址”用户地址为此次通信电文的收信方地址；

“电文长度”为串口传输的汉字电文（以计算机码编码传输）或代码电文（即BCD码）的有效长度，单位为1比特。

“传输方式”为代码且“电文容”不满整字节，传输时在电文最后补“0”。

串口输出（$CKSC）

“传输速率”：“00H”表示19.2Kbps、“01H”表示1.2 Kbps、“02H”表示2.4 Kbps、“03H”表示4.8Kbps、“04H”表示9.6Kbps、“05H”表示38.4Kbps、“06H”表示57.6Kbps、“07H”表示115.2Kbps。默认值为“00H”。

IC检测（$ICJC）

用户机在收到该指令后发送“IC信息”（$ICXX）至外设。

当外设获取本机用户信息时，“用户地址”填全“0”；接收到本机用户信息后，向用户机获取下属用户信息时，“用户地址”填外设控制工作的用户机的ID号。

系统自检（$XTZJ）

用于用户机进行系统自检和巡检。检测完成后返回“自检信息”（$ZJXX）至外设。

自检频度：单位1秒，填“0”表示单次检测。

时间输出（$SJSC）

用户机收到该指令后返回“北斗时间”（$BDSJ）至外设。

输出频度：单位1秒；填“0”表示单次输出。

版本读取（$BBDQ）

用于获取用户机硬件和软件（固件）的版本信息，用户机收到该指令后返回“版本信息”（$BBXX）。。

用户机至外设信息传输格式

用户机至外设信息传输格式说明定位信息（$DWXX）

信息类别如下：

“类别”为“0”时，“位置数据”为申请定位用户的位置信息，“查询地址”参数填全“0”；“类别”为“1”时，“位置数据”为被指挥型用户所查询用户的位置信息，“查询地址”为被查询用户的用户地址。

“多值解”用以提示用户本帧传输的定位信息是否为正确的定位信息。

“精度”：一档表示定位精度为20m，二档表示定位精度为100m。

位置数据

当“高程类型”为“1”时，H参数变为24bit无符号数，ζH参数自动取消。

T（h）——定位时刻的小时位数据，起始值为0，单位1小时。

T（m）——定位时刻的分位数据，起始值为0，单位1分钟。

T（s）——定位时刻的秒位数据，起始值为0，单位1秒。

T（0.01s）——定位时刻的秒小数数据，起始值为0，单位0.01秒。

L（°）——用户位置的经度数据，单位1度。

L（′）——用户位置的经度数据，单位1角分。

L（″）——用户位置的经度数据，单位1角秒。

L（0.1″）——用户位置的经度数据，单位0.1角秒。

B（°）——用户位置的纬度数据，单位1度。

B（′）——用户位置的纬度数据，单位1角分。

B（″）——用户位置的纬度数据，单位1角秒。

B（0.1″）——用户位置的纬度数据，单位0.1角秒。

H（±）——用户位置的高程数据符号位，“00”为正（＋），“01”为负（－）。

H（m）——用户位置的高程数据，单位1米。

ξH（±）——用户位置的高程异常值的符号位，“00H”为正（＋），“01H”为负（－）。

ξH（m）——用户位置的高程异常值，单位1米。

通信信息（$TXXX）

·通信信息类别：

“发信时间”：小时位起始值0，单位1小时；分钟位起始值0，单位1分钟。若此次通信不是查询通信，“发信时间”全填“0”。

“CRC标志”：“00H”表示用户机收到此次信息的CRC校验正确；“01H”表示不正确。

·电文长度同通信申请（$TXSQ）中的电文长度。

IC信息（$ICXX）

IC信息指当前用户机IC卡上包含的主要信息容，用户机在收到“IC检测”（$ICJC）指令后，根据“帧号”发送所需信息容。

第0帧：发送本机用户信息，信息容定义如下表所示：

ID号。

?用户特征：用户特征代码。

?服务频度：单位为1秒。

?通信等级：1~4

?加密标志：

1－用户

0－非密用户

?下属用户总数：专指指挥型用户机所管辖的下属用户的数量，如果用户机卡为普通型用户机该字节填全0

自检信息（$ZJXX）

I C卡状态：非零表示出错

硬件状态：非零表示出错

电池电量：指示用户机的电池电量，数值表示目前电量还剩最高值的比例，如03 H表示目前电量只剩最高容量的三分之一。

入站状态：

bit0－是否可以入站，0－不可以，1－可以。

bit1－抑制状态，0－非抑制，1－抑制。

功率状况：波束1～6功率分别对应用户机接收的1#～6#波束的信号功率，规定如下（没有接收到的波束相应位置填全“0”）：

00（hex）：＜-158dBW

01（hex）：-156～-157dBW

02（hex）：-154～-155dBW

03（hex）：-152～-153dBW

04（hex）：＞-152dBW

时间信息（$SJXX）

北斗时间：年月日时分秒，年为16bit，其余均为8bit。

版本信息（$BBXX）

版本信息：为一个可见的字符串，用ASCII逗号分成若干段，段数自定，每一段的格式自行定义。

北斗一代接收机数据接口要求

精心整理 北斗用户机用户接口协议 （内部资料，注意保存） 接口数据传输约定 3bit 填“0 果； 对于有符号参数，第1位符号位统一规定为“0”表示“+”，“1”表示“-”，其后位数为参数值，用原码表示。

接口数据传输协议 外设至用户机信息传输格式 户所在位置的大地高程数据≥16300米或天线高≥400米； 当“测高方式”为“00”时，“高程数据和天线高”参数单位1米。对于普通用户，该参数高16bit（第1位为符号位）为天线所在点的大地高程数据，低16bit为天线高（填全“0”）；对于高空用户，该参数为为天线所在点的大地高程数据，是无符号数； 当“测高方式”为“01”时，对于普通用户，“高程数据和天线高”参数高16bit填全“0”，低16bit填天线距离地面的高度，单位为0.1米；对于高空用户，该参数填天线距离地面的高

度，单位为0.5米； 当“测高方式”为“10”时，对于普通用户，“高程数据和天线高”参数高16bit填全“0”，低16bit填天线距离地面的高度，单位为0.1米；对于高空用户，该参数填天线距离地面的高度，单位为0.5米； 当“测高方式”为“11”时，对于普通用户，“高程数据和天线高”参数低16bit填天线距离用户机中气压仪的高度，单位为0.1米，高16bit填用户机中气压仪所处位置的概略正常高，其中第1位为符号位，单位1米；对于高空用户，“高程数据和天线高”参数填用户机中气压仪所处位置的概略正常高，单位1米。如果用户将概略正常高填为全“0”，则用户机在入 20bit 码） 串口输出（$CKSC） “传输速率”：“00H”表示19.2Kbps、“01H”表示1.2Kbps、“02H”表示2.4Kbps、“03H”表示4.8Kbps、“04H”表示9.6Kbps、“05H”表示38.4Kbps、“06H”表示57.6Kbps、“07H”表示115.2Kbps。默认值为“00H”。

GPS北斗接收机说明书

GPS/北斗接收机使用 说明书 北京华星北斗智控技术有限公司

目录 前言 (3) 注意事项 (4) 第一章产品介绍 (5) 1.1 主要特点 (5) 1.2 灵活的测量模式 (6) 第二章性能参数 (7) 2.1 技术参数 (7) 2.2 电气参数 (8) 第三章安装应用 (9) 3.1 供电说明及设备安装 (9) 3.2 网络的应用说明 (10) 第四章硬件功能说明 (18) 4.1 主机外观 (18) 4.2 面板及接口说明 (19) 4.3 SD/SIM 卡的安装 (22) 第五章常见问题 (23) 5.1 故障分析 (23) 5.2 常见问题及其解决方法 (23) 第2页

前言 关于本手册 本手册对GPS/北斗的安装、使用方法及有关技巧进行了详细的介绍。用户应该仔细阅读，并边读边用，以求达到最佳使用效果。 本手册版权归北京华星北斗智控技术有限公司。在著作权保护的范围内，未经本公司书面同意，禁止对其进行翻印、改编等行为。 本产品符合国家认定的企标：Q/VCPV 1-2011《测地型GPS 接收机》。 第3页

注意事项 1 使用仪器前请认真阅读产品使用说明； 2 用户不能自行拆卸仪器，若发生故障，请与供应商联系； 3 请使用指定品牌稳压电源，并严格遵循仪器的标称电压，以免对电台和接收机造成损害； 4 请使用原厂电池及附件，使用非专用电池、充电器可能引起爆炸、燃烧等意外情况，使用非原厂附件不享有保修资格； 5 使用充电器进行充电时，请注意远离火源、易燃易爆物品，避免产生火灾等严重的后果； 6 请勿将废弃电池随意丢弃，须根据当地的有关特殊废品的法规处理； 7 电台在使用中可能产生高温。使用时请注意防止烫伤；减少、避免电台表面不必要的遮蔽物，保持良好的通风环境； 8 禁止边对蓄电池充电边对电台供电工作； 9 请不要长时间在高增益天线下，长时间使用电台时应保持 1-1.5 米以外，避免辐射伤害； 10 雷雨天请勿使用天线和对中杆，防止因雷击造成意外伤害； 11 请严格按照用户手册中的连线方法连接您的设备，各接插件要注意插接紧，电源开关要依次打开； 12 不要在没有切断电源的情况下对各连线进行插拔； 13 各连接线材破损后请不要再继续使用，请及时购买更换新的线材，避免造成不必要的伤害。 第4页

3-北斗-全球卫星导航系统(GNSS)接收机数据自主交换格式BD410001-2015

BD 410001-2015北斗/全球卫星导航系统（GNSS）接收机 数据自主交换格式 BeiDou/Global Navigation Satellite System (GNSS) receiver indepedent exchange format 2015-11-01 实施 2015-10-19 发布

BD 410001-2015 目 次 前 言 ................................................................................ V 引 言 .............................................................................. VII 1范围 (1) 2规范性引用文件 (1) 3术语、定义和缩略语 (1) 3.1 术语和定义 (1) 3.2 缩略语 (2) 4总则 (2) 4.1 GNSS接收机数据自主交换格式文件 (2) 4.1.1 文件类型 (2) 4.1.2 文件结构 (2) 4.1.3 文件格式 (3) 4.1.4 文件名称 (3) 4.1.5 卫星系统及编号 (4) 4.1.6 时间系统标识符 (4) 4.2 文件头部分 (5) 4.2.1 基本格式 (5) 4.2.2 头记录标识 (5) 4.2.3 头记录的排列顺序 (5) 4.2.4 头记录信息未知项的处理 (5) 4.2.5 头部分的读取 (5) 4.2.6 时间系统 (5) 5GNSS观测数据文件 (6) 5.1 观测量 (6) 5.1.1 观测时刻 (6) 5.1.2 伪距 (6) 5.1.3 载波相位 (7) 5.1.4 多普勒变化值 (7) 5.1.5 其他观测量 (7) 5.2 基础观测量的修正 (7) 5.2.1 伪距观测值的系统时间差修正 (7) 5.2.2 接收机钟差修正 (9) 5.3 GNSS观测数据文件的头部分 (9)

高端北斗多模多频接收机

本着“更精确、更稳定、更可靠”的理念，联星公司成立九年来，研发团队通过不懈的技术创新，开发了多款北斗多模卫星导航芯片及高性能接收机。近日，三款最新打造的高端北斗多模多频接收机产品---—CNS12-BG, CNS12-B3G以及CNS100-B1B3GG正式发布。产品均通过了各种复杂环境测试，产品性能达到世界领先水平，可满足广大专业用户的高标准和高要求。 CNS12-BG可同时接收BeiDou B1和GPS L1信号，CNS12-B3G可同时接收BeiDou B3和GPS L1信号。CNS12-BG/B3G实现了BeiDou/GPS联合或单系统定位、测速和授时，其独立定位精度可达5米，差分定位精度可达1米，定位更新率高达10Hz。CNS12系列接收机特别为要求低成本、低功耗、高可靠定位的多模应用而设计，可在苛刻条件下保证高可靠性和优异性能，适应各类载体导航定位使用，可原位替换美国Hemisphere公司的Crescent GPS OEM板和LX-2 GPS OEM板。 CNS100-B1B3GG是在CNS100-BG接收机基础上进行全新升级，可同时接收BeiDou B1、B3，GPS L1和GLONASS F1信号。CNS100系列接收机可实现BeiDou/GPS/GLONAS 三系统、双系统联合或者单系统定位、测速及授时，具有超强的接收机自主完好性检测（RAIM）能力，其独立定位精度可达5米，差分定为精度可达1米，定位更新率高达10Hz。CNS100系列产品定位精度高，性能可靠，适应于各类载体。其标准尺寸—87.6×57.2×13.6mm，可原位替换美国Javad公司生产的JNS100-GG GNSS高端产品。 东方联星此次推出自主研发的高端北斗多模多频接收机产品不仅彰显了本土北斗芯片和应用产品研发企业的实力，也体现了联星公司在北斗卫星导航产业不断创新的发展战略，产品将全方位满足专业和行业领域的应用需求，助推北斗在我国专用领域的应用和推广。 图为：CNS100-B1B3GG

北斗一代接收机数据接口要求

北斗用户机用户接口协议 （内部资料，注意保存） 接口数据传输约定 串口非同步传送，参数定义如下: 传输速率：19200bit/s（默认），可根据用户机具体情况设置其它速率； 1 bit开始位； 8 bit数据位； 1 bit停止位； 无校验。 接口数据传输基本格式如下： “指令”或“内容”传输时以ASCII码表示，每个ASCII码为一个字节； “长度”表示从“指令或内容”起始符“$”开始到“校验和”（含校验和）为止的数据总字节数； “用户地址”为与外设相连的用户机ID号，长度为3字节，其中有效位为低21bit，高3bit填“0”； “校验和”是指从“指令或内容”起始符“$”起到“校验和”前一字节，按字节异或的结果； “信息内容”用二进制原码表示，各参数项按格式要求的长度填充，不满长度要求时，高位补“0”。信息按整字节传输，多字节信息先传高位字节，后传低位字节； 对于有符号参数，第1位符号位统一规定为“0”表示“+”，“1”表示“-”，其后位数为参数值，用原码表示。

接口数据传输协议 外设至用户机信息传输格式 外设至用户机信息传输格式说明 定位申请（$DWSQ） 定位信息类别： “普通”表示用户所在位置的大地高程数据＜16300米或天线高＜400米，“高空”表示用户所在位置的大地高程数据≥16300米或天线高≥400米； 当“测高方式”为“00”时，“高程数据和天线高”参数单位1米。对于普通用户，该参数高16bit（第1位为符号位）为天线所在点的大地高程数据，低16bit为天线高（填全“0”）；对于高空用户，该参数为为天线所在点的大地高程数据，是

无符号数； 当“测高方式”为“01”时，对于普通用户，“高程数据和天线高”参数高16bit 填全“0”，低16bit填天线距离地面的高度，单位为0.1米；对于高空用户，该参数填天线距离地面的高度，单位为0.5米； 当“测高方式”为“10”时，对于普通用户，“高程数据和天线高”参数高16bit 填全“0”，低16bit填天线距离地面的高度，单位为0.1米；对于高空用户，该参数填天线距离地面的高度，单位为0.5米； 当“测高方式”为“11”时，对于普通用户，“高程数据和天线高”参数低16bit 填天线距离用户机中气压仪的高度，单位为0.1米，高16bit填用户机中气压仪所处位置的概略正常高，其中第1位为符号位，单位1米；对于高空用户，“高程数据和天线高”参数填用户机中气压仪所处位置的概略正常高，单位1米。如果用户将概略正常高填为全“0”，则用户机在入站申请信息中自动填入该数据。 当“测高方式”为“00”和“01”时，“气压数据”参数填“0”；否则，该参数前20bit为气压，单位0.1Hp，后12bit（第1位为符号位）为温度，单位0.1℃。如果用户使用用户机自带高精度气压仪提供的气压数据，则“气压数据”参数填“0”，用户机在入站申请信息中自动填入气压数据。 “入站频度”单位1秒，填“0”表示单次定位，需要按一定频度连续定位时填入设置频度。 通信申请（$TXSQ） 通信信息类别： “用户地址”用户地址为此次通信电文的收信方地址； “电文长度”为串口传输的汉字电文（以计算机内码编码传输）或代码电文（即BCD码）的有效长度，单位为1比特。 “传输方式”为代码且“电文内容”不满整字节，传输时在电文最后补“0”。

【CN110068844A】一种北斗导航高精度定位技术【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910177422.9 (22)申请日 2019.03.09 (71)申请人 江苏北斗星通汽车电子有限公司 地址 223800 江苏省宿迁市宿迁高新产业 技术开发区峨眉山路1号 (72)发明人 包学兵　崔常福　 (74)专利代理机构 苏州国卓知识产权代理有限 公司 32331 代理人 明志会 (51)Int.Cl. G01S 19/33(2010.01) (54)发明名称 一种北斗导航高精度定位技术 (57)摘要 本发明公开了一种北斗导航高精度定位技 术，包括以下步骤；步骤一、建立差分基准站；步 骤二、建立U -GNSS多系统融合算法；步骤三、差分 信息形成和定位测速功能；步骤四、将基准站通 过电台或者网络发生差分数据与用户相连接；步 骤五、将信息传送至差分信息传输机发播出去， 站点信息需要进行实时发播；步骤六、将基准站 作为已知点，实时解算出伪距改正数，载波相位 修正值；本发明通过运用同一颗芯片实现将所有 卫星导航系统信号的接收、处理融为一体，支持 多个系统和频点的卫星信号输入及对应的基带 处理功能，使定位导航精度达到2m左右，可以满 足用户快速、高效、 低成本的需要。权利要求书1页 说明书3页CN 110068844 A 2019.07.30 C N 110068844 A

权　利　要　求　书1/1页CN 110068844 A 1.一种北斗导航高精度定位技术，其特征在于，包括以下步骤； 步骤一、建立差分基准站； S1、将北斗接收器至于准确测量过的精确点上，北斗接收器支持北斗二代和GPS的高性能集成； S2、将北斗接收器与处理器连接在一起，用来采集、处理、传输和存储数据； S3、将处理器通过无线与航位传感器相连接，用于显示出定位导航的信息； 步骤二、建立U-GNSS多系统融合算法； S1、在处理器中建立多系统数据融合数据库； S2、在多系统数据融合数据库中生成U-GNSS多系统融合算法，利用更多的观测信息，并能够有效改善地面网型结构欠佳代理的不良影响； 步骤三、差分信息形成和定位测速功能； S1、利用北斗接收器接收卫星信号，并经过低噪放放大信号； S2、通过处理器完成导航信号的捕捉、跟踪和导航进行相位测量以及原始观测量； S3、通过处理器完成数据的处理，差分信息形成以及定位测速功能； 步骤四、将基准站通过电台或者网络发生差分数据与用户相连接； 步骤五、将信息传送至差分信息传输机发播出去，站点信息需要进行实时发播； 步骤六、将基准站作为已知点，实时解算出伪距改正数，载波相位修正值； 步骤七、利用信息传输设备进行播发、各差分型用户机进行北斗定位的通知，进行实时接收基准站播发的改正数，同时进行修正自身的定位，实现高精度定位。 2.根据权利要求1所述的一种北斗导航高精度定位技术，其特征在于：步骤五中，所述差分信息的发播内容和频度是可控制的。 3.根据权利要求1所述的一种北斗导航高精度定位技术，其特征在于：步骤五中，可单独播发一个频点的伪距和载波相位信息，或播发两个频点的差分信息。 4.根据权利要求1所述的一种北斗导航高精度定位技术，其特征在于：步骤一中，所述处理器还连接有摄像头和显示器。 5.根据权利要求1所述的一种北斗导航高精度定位技术，其特征在于：步骤一中，所述处理器还连接有应用处理模块，用于人机界面的数据交互、控制等功能。 2

2019年车联网北斗高精度地图行业分析报告

2019年车联网北斗高精度地图行业分析报告 2019年5月

目录 一、车联网迎加速发展拐点，卫星高精度有望充分受益 (5) 1、政策环境、技术进展和投融资多重利好，车联网行业或加速增长 (5) （1）过去十余年国内汽车行业快速发展，汽车总销量已达到全球第一，为车联网行业发展提供坚实基础 (5) （2）技术日臻成熟，产业化条件基本具备 (6) （3）自动驾驶领域的投融资持续增加，资本集中度提升 (7) （4）利好政策不断，推动车联网未来发展 (7) （5）车联网市场呈现快速发展态势，渗透率仍存较大空间 (10) 2、卫星高精度定位为自动驾驶必备，夯实产业爆发基础 (10) 二、北斗产业链逐渐成熟，掘金高精度定位和高精度地图行业 (14) 1、地基+星基增强系统，助力卫星精准定位 (14) 2、车联网或助力北斗高精度成为下一个百亿级市场 (16) （1）北斗性能和成本优势显著，北斗高精度市占率有望快速提升 (16) （2）受益于车联网的爆发，2025年北斗高精度市场有望达280亿元 (18) 2、高精度定位格局四强稳固，龙头有望充分受益 (19) （1）中海达 (19) （2）华测导航 (20) （3）合众思壮 (21) 3、高精度地图走向成熟，高精度定位相辅相成 (22) （1）为自动驾驶而生，高精度地图逐渐走向成熟 (22) （2）高精度地图盈利模式未明，但市场空间巨大 (23) 4、高精度地图壁垒高、客户粘性强，厂商先发优势大 (23) （1）海格通信 (25) 三、北斗三号全球组网，高精度市场份额或快速提升 (26)

1、北三全球组网，助力北斗海外高精度市场拓展 (27) 2、卫星导航条例有望发布，推动北斗产业国内市场标配化 (28) 3、外部环境不确定性较高，北斗自主可控价值凸显 (29)

北斗高精度定位技术的运用实践研究

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/9f7009700.html, 北斗高精度定位技术的运用实践研究 作者：胡娅莉 来源：《电脑知识与技术》2016年第33期 摘要：现代列车运行系统需要通过实时位置信息定位来实现控制可能，而我国自主研发的北斗卫星系统就能实现针对列车的高精度定位技术，加强列车运行定位结果的可靠性，为列车高速稳定运行提高安全指数。本文主要研究了基于北斗与GPS双模卫星系统的列车高精度定位方法及其相关技术理论实践过程。 关键词：北斗定位；GPS；高精度；双模卫星系统；加权完好算法 中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）33-0214-02 北斗卫星导航系统是我国自主研发并独立运行的全球卫星导航系统，它目前已经基本无缝覆盖我国本土及周边地区，在水利防汛、交通运输、森林防火、军事防卫领域都有应用，具有极高的全境范围导航定位可用性。到2020年为止，我国计划建成服务范围覆盖全球的新一代北斗导航系统。 1 关于列车定位 1）列车定位概述 列车定位的精确性与安全可靠性决定了其运行控制系统的稳定，实现了列车的高速运行效率。考虑到现如今铁路环境越来越复杂，针对它的接收卫星数量呈现几何式分布且要求较高，所以应该采用北斗卫星系统配合GPS实现双模双点定位来满足列车轨道占用识别高精度需求。从技术角度讲，两大系统都属于码分多址，都能独立应用，二者相结合在定位精度与完备性方面表现更好，所以文中会给出基于两大系统的双模卫星高精度单点定位算法，增加系统接收可见卫星数量，并改善它们的几何分布。同时也要采用加权自主完好性监测功能来剔除可能存在的故障卫星，进一步提升列车定位的精度与可靠性。 2）北斗与GPS双模卫星系统的定位方式分析 目前在我国，针对列车的北斗卫星设置分布还偏少，所以在观测条件较差的环境中定位列车还存在很大局限性，因此本文选择北斗卫星配合基于原始观测数据的GPS系统，实现双模卫星高精度单点定位目的。从技术层面来看，北斗卫星与GPS观测数据系统在双模组合定位过程中会统一坐标及时间系统，同时考量两定位系统的卫星码偏差异同，所以首先要对其坐标系统实施统一校正。具体来说，一般北斗卫星所采用的都是CGCS2000坐标系，而GPS则采用的是WGS84坐标系统，将两坐标系统在原点、尺度与定向方面统一定义，并设置二者的椭球常数为[a、f、GM、ω]。在这里，扁率[f]是存在微小差异的，这种所产生的坐标差异主要是同一点在两个坐标系在参考椭球扁率差异时所形成的，它的具体转换方式如下：

N-11船载北斗卫星导航系统接收机-中国船级社

指南编号/Guideline No.: N-11(201712) N-11船载北斗卫星导航系统接收机 生效日期/Issued date: 2017年12月07日?中国船级社China Classification Society

前言 本指南是CCS规范的组成部分，规定船舶入级产品，授权法定产品检验适用技术要求，检验和试验要求。 本指南由CCS编写和更新，通过网页https://www.wendangku.net/doc/9f7009700.html,发布，使用相关方对于本社指南如有意见可反馈至ps@https://www.wendangku.net/doc/9f7009700.html,

目录 1 适用范围 (4) 2 规范性引用文件 (4) 3 定义和术语 (5) 4 图纸资料 (6) 5 设计技术要求 (8) 6 原材料及零部件 (11) 7 型式认可和单件/单批试验 (11)

船载北斗卫星导航系统接收机 1 适用范围 1.1 本指南仅适用于船载北斗卫星导航系统接收机的型式认可和单件/单批产品检验。 1.2 本指南不适用于航速大于70节的船舶上所使用的设备。 2 规范性引用文件 2.1.1 SOLAS(1974)及其修正案第V章第19条； 2.1.2 SOLAS(1974)及其修正案第X章第3条； 2.1.3 2000 HSC Code 第13章； 2.1.4 IMO A.694(17)决议：作为全球海上遇险和安全系统（GMDSS）组成部分的船载无线电设备和电子助航设备的一般要求； 2.1.5 IMO MSC.191(79)决议：船载航行显示器有关航行信息显示的性能标准； 2.1.6 IMO A.1046(27)决议：全球无线电导航系统； 2.1.7 IMO A.915(22)决议：经修订的未来全球导航卫星系统(GNSS)的要求和海事政策； 2.1.8 IMO MSC.379(93)决议：船载北斗卫星导航系统（BDS）接收机性能标准； 2.1.9 IEC 61162 (所有部分)，海上导航和无线电通信设备和系统- 数字接口； 2.1.10 IEC 62288 2014: 海上导航和无线电通信设备及系统--船载导航显示器上与导航相关的信息的表示法--一般要求、测试方法和要求的测试结果； 2.1.11 IEC 60945:2002/COR1:2008：海上导航和无线电通信设备及系统- 一般要求- 测试方法和要求的测试结果；

北斗卫星导航系统伪距差分定位技术的分析

北斗卫星导航系统伪距差分定位技术的分析 文章介绍了北斗卫星导航系统（BDS）的伪距差分定位模型。结合GPS的伪距差分定位模型对该模型进行了比较，并对北斗导航系统的整体情况进行了介绍和概述，对比计算基线结果的精度，结果表明北斗导航系统的伪距差分可以达到亚米级的精度，对BDS地基的加固施工提供了新方向；同时还讨论了BDS卫星可见数对伪距差分定位的影响，对以后的工作提供指导借鉴。 标签：北斗卫星导航系统；伪距差分定位；定位技术 Abstract：This paper introduces the pseudo-range differential positioning model of BeiDou satellite navigation system （BDS）. Based on the pseudo-range differential positioning model of GPS，the model is compared，the overall situation of BeiDou navigation system is introduced and summarized，and the accuracy of baseline results is compared. The results show that the pseudo-range difference of the BeiDou navigation system can reach the accuracy of sub-meter level，which provides a new direction for the construction of BDS foundation reinforcement，and the influence of the visible number of BDS satellites on the pseudo-range differential positioning is also discussed. Keywords：BeiDou satellite navigation system （BDS）；pseudo range differential positioning；positioning technology 1 概述 BDS即指北斗衛星导航系统，该系统是世界四大导航定位系统之一，同时还有美国GPS，俄罗斯GLONASS和欧盟伽利略系统。北斗卫星导航系统的发展非常迅速，到2012年完成了为亚太地区大部分地区提供定位、导航和短文通信服务功能服务，具有特色的短消息通信功能的特点。 现在，国内许多省市都积极推进北斗基础强化体系统的建设，以迎合相关行业和公众用户对亚米级和米级定位的增长需求。但目前的研究重点主要集中在利用载波进行精确计算，这需要计算整周的未知数，并且观测值的周跳数的影响有很多因素。对于精度要求不高、需要实时定位或快速定位的要求，GPS伪距差分定位早已可以达到此要求。本文研究了BDS伪距差分定位，探讨了BDS和GPS 时间系统分析与坐标系统的区别，和其对伪距差分定位的影响，两基线分别使用BDS和GPS来分析计算伪距差分，以此对比BDS和GPS伪距差异结果的区别。 2 北斗导航系统的概述 2.1 北斗导航系统的特点 （1）定位精度：通过设计，北斗2号的导航系统的定位精度相近于GPS的

北斗高精度行业应用

市场新引擎——北斗高精度行业应用 在大多数人的印象中，卫星定位主要在车载平台、智能手机中应用得较为广泛，从而给人们造成一种认识上的假象：北斗卫星导航系统能够应用的领域主要就是低精度导航定位。而实际上，北斗卫星导航系统已经在高精度导航定位方面得到大量的推广和示范应用，形成了很多值得推广的行业应用案例，成为北斗导航定位市场新引擎。 北斗卫星导航系统提供正式服务以来，一改我国卫星导航定位领域长期依赖美国GPS的格局，解决了“有没有”的问题。而随着北斗产业化的发展，随之要解决的是“好不好”的问题。“好不好”，我们考量标准主要是高精度和高动态。高精度指定位精度高，定位精度为亚米级，厘米级甚至毫米级；高动态指能够实时地更新位置信息频率，从1HZ到20HZ，甚至更高频率的更新率，是高动态应用（如桥梁监测要求的20HZ，驾考驾培10HZ）需求的关键指标。近年，全国范围北斗地基增强系统的建设，就是要解决“好不好“重要基础设施，对北斗高精度的普及应用具有重要意义。 当前，我国高精度卫星导航定位仅在测绘地理信息行业得到普及和应用，其它行业应用正处于初期。目前，在城市管网建设及安全管理、驾考驾培、精准农业、公交优先等行业都得到了良好的应用，技术成熟并具有很强的推广普及性。国内高精度市场无论从GNSS市场占比还是行业应用结构，处在发展期，未来国内高精度市场将必然高速增长，行业应用也会出现爆发。 南方测绘一直致力于高精度卫星导航定位的普及推广，将北斗高精度产品及服务带到各行各业中。如燃气行业，已将北斗高精度位置服务应用于城镇燃气建设、运营、应急、服务等业务中；驾考驾培，通过北斗高精度和高动态定位，有

北斗卫星定位系统工作原理

北斗卫星定位系统工作原理 北斗卫星定位系统是全球卫星定位系统的一种，他工作的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间 的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。要达到这一目的，卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。而用户到卫星的距离则通过纪录卫星信号传播到用户所经历的时间，再将其乘以光速得到(由于大气层电离层的干扰，这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离，而是伪距（PR）：当北斗卫星行为系统的卫星正常工作时，会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码（简称伪码）发射导航电文。北斗卫星定位系统使用的伪码一共有两种，分别是民用的C/A码和军用的P(Y)码。C/A码频率1.023MHz,重复周期一毫秒，码间距1微秒，相当于300m；P码频率10.23MHz，重复周期266.4天，码间距0.1微秒，相当于30m。而Y码是在P码的基础上形成的，保密性能更佳。导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。它是从卫星信号中解调制出来，以50b/s调制在载频上发射的。导航电文每个主帧中包含5个子帧每帧长6s。前三帧各10个字码；每三十秒重复一次，每小时更新一次。后两帧共15000b。导航电文中的内容主要有遥测码、转换码、第1、2、3数据块，其中

最重要的则为星历数据。当用户接受到导航电文时，提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比便可得知卫星与用户的距离，再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置，用户在WGS-84大地坐标系中的位置速度等信息便可得知。可见北斗卫星定位系统卫星部分的作用就是不断地发射导航电文。然而，由于用户接受机使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步，所以除了用户的三维坐标x、y、z外，还要引进一个Δt即卫星与接收机之间的时间差作为未知数，然后用4个方程将这4个未知数解出来。所以如果想知道接收机所处的位置，至少要能接收到4个卫星的信号。 工作原理1 北斗卫星定位系统接收机可接收到可用于授时的准确至纳秒级的时间信息；用于预报未来几个月内卫星所处概略位置的预报星历；用于计算定位时所需卫星坐标的广播星历，精度为几米至几十米（各个卫星不同，随时变化）；以及北斗卫星定位系统信息，如卫星状况等。 北斗卫星定位系统接收机对码的量测就可得到卫星到接收机的距离，由于含有接收机卫星钟的误差及大气传播误差，故称为伪距。对0A码测得的伪距称为UA码伪距，精

多模卫星导航接收机

多莫卫星导航接收机 本公司是国内最早成功研制出“北斗一号”手持用户机的单位之一。在2002年到2004年期间，本公司与8400厂共同完成了用户机的研制，并且经过测试达到所有性能指标。该用户机提供了友好的人机界面，具备定位、测速、导航、通信、自毁等功能，目前正在批量生产中。 “北斗一号”导航系统（下面简称BD-1）是我国自行开发研制并已成功运营，具有自主知识产权、自主控制的区域性卫星导航定位系统。它采用主动定位方式，定位由用户终端向地面控制中心发出定位请求，地面控制中心根据用户请求信号，测量并计算出用户到两颗卫星的距离，并根据中心存储的数字高程地图或用户请求中所带的测高信息算出用户到地心的距离，再由这3个距离按三球交会测量原理进行定位解算，然后将解算结果通过卫星广播，由该用户终端接收，这样就完成了定位。BD-1系统主要有三大功能：快速定位，为服务区域内的用户提供全天候、实时定位服务，定位精度与GPS相当；短报文通信，一次可传送多达160个汉字的信息；精密授时。 BD-1系统不仅解决了我国无自主导航系统的问题，同时与其他导航定位系统比较，它有独特的优势和广阔的应用前景，为我国的交通运输、气象、石油、海洋、森林防火、灾害预报、通信、公安以及其他特殊行业提供高效的导航定位服务，有巨大的经济和社会价值。与GPS相比，北斗系统有以下优点和缺点。 BD-1的优点： (1)BD-1是我国自行开发研制的导航系统，具有自主知识产权、自主控制权，安全、 可靠、稳定，保密性强，适合关键部门应用。 (2)具有目前定位系统所不具有的短消息通信功能，可以发送多达160个汉字的短消 息。 (3)由于采用主动式定位，所有的定位解算都要通过中心站来进行。这样就保存了用户 的信息，便于在需要查找用户位置时提供了可行性。这也是采用被动定位方式的定 位系统所不具备的。 (4)它的通信信号覆盖中国及周边国家和地区，24小时全天候服务，无通信盲区，从 而满足了偏远山区、海上、跨区域的监控应用要求。 (5)首次启动定位的时间短。对于GPS接收机而言，首次启动时，需要20分钟左右的 时间收集卫星的星历信息，然后才能定位。但是对于BD-1的用户来说，启动之后， 只要收到卫星信号就可以发送定位请求进行定位，时间约为1秒左右。 BD-1的缺点： (1)BD-1定位终端是有源终端，定位过程发射电磁信号，马上暴露了使用者的位置， 容易被敌人发现，在战争中是致命的弱点。而GPS终端是无源的监听者，使用 起来十分安全、隐蔽。 (2)BD-1定位终端采用双向通信，由地面控制站把定位信息返传给定位终端，时延 较长（秒级），不能应用于音速飞行的装备，如导弹、战机等。而GPS终端是在

北斗一代接收机数据接口要求

北斗一代接收机数据接口要求

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北斗用户机用户接口协议 （内部资料，注意保存） 接口数据传输约定 串口非同步传送，参数定义如下: 传输速率：１9200bit/s(默认)，可根据用户机具体情况设置其它速率； 1 ｂｉt开始位； 8 biｔ数据位; １ bｉt停止位; 无校验。 接口数据传输基本格式如下： 指令／内容长度用户地址信息内容校验和 “指令”或“内容”传输时以ASCＩI码表示,每个AＳＣIＩ码为一个字节; “长度”表示从“指令或内容”起始符“＄”开始到“校验和”(含校验和）为止的数据总字节数; “用户地址”为与外设相连的用户机ID号，长度为３字节,其中有效位为低２1ｂｉt，高3bit填“0”； “校验和”是指从“指令或内容”起始符“＄”起到“校验和”前一字节，按字节异或的结果; “信息内容”用二进制原码表示，各参数项按格式要求的长度填充,不满长度要求时,高位补“０”。信息按整字节传输,多字节信息先传高位字节,后传低位字节； 对于有符号参数，第1位符号位统一规定为“0”表示“+”,“１”表示“－”,其后位数为参数值,用原码表示。

接口数据传输协议外设至用户机信息传输格式 指令长 度 用户 地址 信息内容 校 验 和 定位申请$DWＳQ 1６ ｂit ２4 bit 信息类别 8bit 高程数据和天线高 32ｂit 气压数据 32ｂit 入站频度 16biｔ ８ Bit 通信申请$TXSQ 1６ bit 2４ ｂiｔ 信息类别 8bit 用户地址 2４bit 电文长度 1６bｉt 是否应答 ８bｉt 电文内容 最长１６80ｂit ８ bi ｔ 串口输出$CKSC 16 bｉ ｔ 24 bｉ ｔ 传输速率 8bｉt 8 B ｉt IC检测＄ICJＣ16 ｂ ｉt 24 bit 帧号 8ｂit（固定填０) ８ ｂ it 系统自检＄XTZＪ１6 ｂ ｉt 24 bit 自检频度 1６ｂit 8 bit 时间输出$ＳJSC 16 ｂit 24 bit 输出频度 1６bit ８ b ｉ ｔ 版本读取$ＢBDQ 16 bｉ t 24 bit （空) ８ bit 外设至用户机信息传输格式说明定位申请（$DWＳQ) 定位信息类别： 定位2bit 紧急定位 1 bｉｔ 有无时差 1 bｉt 测高方式 2 ｂit 保密 １ bit 高程指示 1 bit 00 固定填0 固定填０００有高程 ０1无测高 10测高1 11测高2 固定填0 0 普通 1 高空 “普通”表示用户所在位置的大地高程数据<１６3０0米或天线高＜４０0米，

北斗接收机安装说明

北斗接收机安装说明 1、安装步骤： 1.1用户首先需要从北斗科普网“北斗领航梦想活动”栏目中的“软件下载”项，下载“北斗接收机软件”软件包到需要连接北斗接收机的电脑上。 1.2通过电脑USB口联接北斗多模接收机。 1.3安装北斗接收机驱动程序： 1.3.1 北斗接收机连接电脑后，电脑会自动弹出安装驱动的窗口，安装路径用户选择电脑中已安装的“北斗接收机软件”文件夹中的“Driver_for_32_bit”或“Driver_for_64_bit”文件夹（根据所连接电脑属于32位还是64位操作系统对应选择）即可安装驱动。 1.3.2 若电脑提示无法安装设备驱动，则需要根据计算机操作系统的不同，选择下列其一方式进行驱动的安装： （1）如果为Windows7、Windows8、Windows10等操作系统，按以下步骤操作：→选择桌面的“计算机”→单击鼠标右键，选择“属性”→选择“设备管理器”→选择“其他设备”或者“通用串行总线控制器”→选择HD-GNSS→选择“更新驱动程序”→选择“浏览计算机以查找驱动程序软件”→选择“北斗接收机软件”文件夹→如果用户电脑是32位操作系统（选择桌面的“计算机”，查看“系统属性”）则选择“Driver_for_32_bit”文件夹； 如果是64位操作系统则选择“Driver_for_64_bit”文件夹→单击“下一步”，安装驱动程序。 （2）如果为Windows XP操作系统，按以下步骤操作：→选择桌面的“我的电脑”→单击鼠标右键，选择“属性”→选择“硬件”→选择“设备管理器”→选择“其他设备”或者“通用串行总线控制器”→选择HD-GNSS→选择“更新驱动程序”→选择“从列表或指定位置安装（高级）”，单击“下一步”→选择“在这些位置上搜索最佳驱动程序”中的“在搜索中包括这个位置”（注：不选择“搜索可移动媒体”）→单击“浏览”→选择“北斗接收

【机械要点】北斗高精度定位技术助力危房实现毫米级自动监测(附图)

张小只智能机械工业网北斗高精度定位技术助力危房实现毫米级自动监测（附图） 相比每栋房屋数万元的投入，接入基于北斗高精度定位技术的安全监测系统，可避免全社会万亿水平的生命及财产损失。 个人位置定位、道路交通导航、土地精准测绘……如今，北斗卫星导航技术的应用已经覆盖到日常生活和工作的诸多方面。随着技术的革新，除了这些基础的定位导航服务，北斗高精度定位系统正逐步向深度推进，与云计算、激光雷达、空间信息、无线通信等技术结合，被相继应用于无人驾驶技术、互联网+农业的无人机精准播种、共享单车电子围栏等领域。 如何做到7·24小时毫米级自动化监测 5月24日，千寻位置网络有限公司在上海率先发布了基于北斗高精度定位技术的新一代城市建筑安全监测解决方案，为高精度定位系统在危旧房屋安全监测的应用提供了新参考。 千寻位置方面表示，在未来一年内将与浙大正呈、蛟驰科技、北极星云等合作伙伴为5000栋建筑提供7·24小时毫米级自动化监测服务，不断拓展百亿规模的城乡建筑安全监测市场。 千寻位置为何能干成这件事？据了解，千寻位置是由我国兵器工业集团和阿里巴巴共同出资设立的一家混合所有制企业，注册在上海，致力于通过北斗地基增强“全国一张网”的整合与建设，基于卫星定位、辅助定位技术、云计算和大数据技术，构建位置服务开放平台。目前，公司已在全国部署了1450个地面基准站，可为全国29个省提供实时米级至厘米级、后处理静态毫米级的高精准位置服务。 北斗卫星导航如何实现城市建筑的安全监测？据介绍，基于千寻位置提供的毫米级高精度定位服务，监测者在一些需要监测的老旧危房上安装合适数量的接收机，就可通过北斗高精度及综合传感器、装修识别监测仪等对建筑受到的震动、风力、雨量等环境因素和内部人为破坏因素进行动态监测，辅以移动巡检及建筑分析模型系统，对上传至云端的建筑生命周期内的信息进行智能分析。当危旧房的倾斜、形变及受损程度超过安全数值时，系统便会发出警报，提示监测者采取行动，从而有效张小只机械知识库

北斗GPS高精度差分定位应用—港口车辆精确定位管理解决方案

港口车辆精确定位管理解决方案 本文介绍北斗卫星差分定位技术来解决港口车辆高精度定位难题，包括工作原理、使用条件等。 一、背景 在全球经济一体化深入发展的今天，港口作为全球运输网络中的一个重要节点,是对外贸易进出口货物的集散中心,是国际物流供应链的重要环节和物流通道的枢纽，对区域经济的发展起着越来越重要的促进作用。但是随着港口继续向大型化、专业化的发展，呈现出专业化程度不高、基础设施设备不厚实的现状。自动化设备不多及物流设施设备标准化程度不高，对港口运输车辆精确定位迫切等问题已成为制约我国港口物流发展的瓶颈。 二、建设目标 为配合港口自身发展的需求，建立完善高效的集疏装卸系统，帮助港口精确了解作业车辆的位置，为统筹调度提供准确，快速的位置信息资料。 1、对港口作业车辆进行厘米级定位 2、对港口运输车辆的轨迹一目了然，各种异常行为实时报警 3、电子围栏，可以为每台在港口作业的车辆划定行驶范围，避免管理混乱 4、驾驶员不良行为驾驶行为后台实时报警，规范驾驶行为，降低作业风险 后台自动生成各种报表，如行车报表，超出围栏警戒报表，司机不良行为驾驶报表 三、解决方案 （一）北斗定位系统

依靠美国的GPS对中国的长远发展是存在巨大风险的，为此中国发展了自己的北斗卫星定位系统，用于抗衡美国的GPS。北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统，是除美国的GPS、俄罗斯的GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。 在交通运输行业，我国9个示范省市的8万多辆旅游包车、大客车和危险品运输车辆都安装了北斗车载终端系统，利用北斗“火眼金睛”加强对交通运输安全的监管。在气象领域，中国气象局开展了“基于北斗导航卫星的大气、海洋和空间监测预警示范应用工程”，完成了北斗探空仪和探空系统的研发、生产任务，湖北、广东等省市北斗水汽电离层监测区域网已投入运行。初步验证表明，基于北斗的气象应用可大幅提升传统业务水平。 据悉，我国北斗车载导航终端技术已经成熟，导航型芯片模块定位精度、测速精度、可用性等关键性能指标已与国际同类产品相当，总体性能相当于美国SIRF的第二代、第三代芯片水平，已具备进入车辆、手持设备的条件，目前正向批量生产过渡。北斗车载的应用将逐步进入大众消费市场。 （二）、北斗—GPS高精度差分定位系统 北斗差分定位系统由一个主控站，GPS卫星，卫星接收基站，监控终端、北斗定位系统和用户端组成。如图： 由于GPS和北斗系统是不同的定位系统，GPS接收机不能直接接收差分信息，因此必须开发兼容的用户专用定位软件。 （三）、系统设计理念 1、经济性 由于模拟系统功能的局限性，许多港口需要采购多重系统进行搭配，每一种系统只能完成其单一的功能（如数传等），一线操作人员需要使用不同的终端进行操作，在给操作带来不便的同时，也导致了资金的重复投入。 高精度差分定位系统作为一个强大的综合系统，由各种不同软硬件系统和各种不同的应用功能模块组成。因此，整个系统除了具有完善的软件体系结构和标准的内部模块接口，还需要满足各种数据应用服务的灵活配置，提供不同类型信息查询、数据分析功能，并可以通过工作门户视图和权限管理设定不同角色视图，不仅可以给不同角色提供不同信息，也可以灵活方便的进行信息安全控制。降低系统成本，为企业持续发展提供效益最大化。 2、可靠性 干扰严重：由于港口的业务量非常大，信道数量相对较多，普遍存在电磁干扰现象，

北斗卫星导航接收机的基本组成及设计思路探讨

2017年第5期信息通信2017 (总第173 期）INFORMATION & COMMUNICATIONS (Sum. No 173)北斗卫星导航接收机的基本组成及设计思路探讨 李勇 (广州海格通信集团股份有限公司，广东广州510000) 摘要：北斗导航接收机能够获取精准位置信息，有助于位置管理系统最优化决策。在军事领域，提供精确制导等功能。 介绍了北斗卫星导航基本原理，卫星导航定位算法；设计了卫星信号接收机的软硬件功能；对卫星定位精度算法进行了 研究和分析,提出了高精度定位算法的时钟定时模块。 关键词：北斗卫星;接收机;定位算法;精度 中图分类号:TN967 文献标识码:A文章编号=1673-1131(2017)05-0283-02 1北斗导航卫星定位原理 1.1北斗导航原理 卫星导航系统通常包括地而控制中心、导航卫星、用户终 端系统。地面控制中心对导航卫星工作状态进行监测，对导 航信号质量进行分析，根据分析情况对相应卫星的工作状态 进行必要的调整;实现对在轨导航卫星进行管理、控制和在轨 维护，保证在轨卫星按指令正确运行并提供导航服务信息。用 户通过接受端的各种装置接收导航卫星提供的各种信息功能 服务。地面控制中心可以实现卫星的发射功率调整、覆盖区 范围调整、星上软件的加载、卸载、参数重置、服务功能选择、通信及时控制等，有效的保证了卫星通信的安全性、灵活性、可靠性、针对性B]。 1.2卫星导航定位的方法 (1)伪距测量定位。伪距测量定位采用伪随机码进行位置 测距。其通过对接收机的本地码与卫星信号的伪随机码进行 处理，测距方程为： p J=RJ+c(Stk-StJI)+vJU =l'2,...m)(1) 式⑴中， p j:表示第J颗卫星伪测距观察值(经过误差修正)； Rj表示第j颗卫星与接收机的几何距离； C表示光速度； ^表示卫星钟与统一卫星标准时刻的钟差； 8tjs表示第j颗卫星钟与统一卫星标准时刻的钟差； V表示伪距误差。 式⑵中， (x，y,z)，(x,y,z)表示导航卫星位置和速度的修正参数坐标； p,p表示伪距测量值和伪距变化率测量值； AdT,A dT：表示钟差和钟差率修正值； mm表示接收机接收到的卫星数； K K表示泰勒展开级数； C C表示光速度。 动态导航定位需要在接收机初始化后，捕捉、锁定卫星信 号以后，对定位初始点位置进行迭代运算，才能连续跟踪到精 确的位置信息。 2北斗卫星接收机软硬件结构设计 2.1接收机硬件设计 北斗卫星导航系统采用GNSS多模接收机天线单元接收 卫星信号，卫星信号经接收天线转换成电流信号，经外置的低 噪声放大器(LNA)电路、声表面波滤波器((SAW)电路后由RF 端口送入射频信号处理单元，射频信号处理芯片和T C X O电路通过对高频的卫星信号通过低噪声放大器(LNA)、两路混频 器(MIX)、下变频混频器进行放大、混频、滤波、获得中频信号, 中频信号再经复数滤波器、可编程的增益放大器(PGA)、模数 转换器(ADC)的处理后转换成相应的数字中频信号予以输出。数字基带信号处理单元主要包括数字基带信号处理芯片、RTC 晶振电路和串行接口电路等，数字基带信号处理单元经过捕 当导航卫星个数m彡4时，就能算出接收机的位置坐标和 接收机的钟差。 动态用户导航定位 (2)动态导航定位。动态导航定位一般分为导航动态定 位与精密动态定位两种，是在待定点相对于地固坐标系进行 显著移动时对其进行的定位。导航动态定位是在实时确定用 户位置和速度的基础上，根据用户选择的终点和路线,引导用 户按路线到达指定终点的过程。精密动态定位具备更高的定 位精度，是实时确定用户各个时刻的位置和速度。根据泰勒 级数展开原理和卫星位置修正算法，动态定位测距方程为： 3X BX 0 0 M kx^vk BRt机 ay az 55=. M u l( dr dz ^pi9 A^pi 3 A^Pi 3 A ^ar ar dY ^ Pm丑/>猜^ Pm ^ Pm ^ Pm ^ Pm ax ar az3y (2) 获跟踪后，获得伪距观测量数据、载波相位、多普勒观测量数 据等信息,然后经过同步后提取导航电文信息，通过定位算法, 解算出用户的位置等信息,最后输出符合NMEA-0183标准协 议的数据信息B]。 射频信号处理芯片外部通过温补晶振(TCXO),该晶振的 信号经过锁相环（(PLL)和分频电路后，分别为两路M IX和 A D C提供本机振荡源和采样频率。 2.2北斗导航接收机软件结构设计 北斗接收机的软件架构由主程序、中断程序构成,主程序 对FPGA、.DSP等硬件芯片进行一些列初始化，实现伪距计算、 用户信息解算功能；中断程序实现卫星信号的捕获、控制、信 息处理、跟踪环路调整、比特和帧同步、电文提取，载波调整等 功能。 IGSO、MEO、GEO卫星定时多采用RNSS单向定时，钟源为星载，在定时解算精确处理信号从卫星到用户延时时间， 需要考虑多普勒频移特性的影响。进行定时解算过程，需要 对时间尺度、时刻等进行精确计算处理。 283