专利名称：一种卫星定位差分数据收发装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测绘设备领域，尤其涉及一种支持TCP/IP协议栈的测绘用 卫星定位差分数据收发装置。
背景技术：
VRS，中文名字是虚拟参考站，是Virtual Reference Station的英文縮 写。虚拟参考站系统是当前应用最广、最成熟的GPS测量网络系统，它利用固 定参考站上的数据对工作区域内的误差进行模型化处理，该模型用来生成一个靠 近你的测量位置的"虚拟参考站"，它能向流动站接收机提供"本地化"、标准化格 式的修正信息，系统通过发布RTCM的标准信息，使得任一台能接受RTCM差 分数据的流动站都可以加入VRS网络,VRS系统以其先进创新的技术与空前的测 量作业效率赢得了测量人员的信赖。
VRS系统包括参考站网，监控中心，数据传输系统和用户应用系统，其中 参考站网是由一组连续运行GPS参考站和相应的数据传输设备组成，负责采集 GPS卫星观测数据并输送至监控中心；监控中心是系统的控制中心，用于接收 各参考站数据，进行数据处理，形成GPS参考站网络模型，并记录各参考站的 原始数据或RINEX数据；响应用户的需求，通过因特网、无线电台、GSM数 据业务、GPRS或CDMA或EDGE等方式向用户发布实时差分数据或为用户提 供后处理数据；同时完成计费功能；数据传输系统是用GSM、 GPRS禾口 CDMA 和EDGE等通讯方式来连接用户和监控中心的实时传输系统。EDGE是英文 Enhanced Data Rate for GSM Evolution的縮写，即增强型数据速率GSM技术， 为GPRS到第三代移动通信的过渡性技术方案，主要原因是这种技术能够充分利 用现有的GSM资源。用户应用系统用户使用网络数据进行应用的相应软件和 硬件，如RTK定位系统、DGPS定位系统、定位数据事后处理系统，及自主式 导航系统和监控定位系统等。
RTK是Real - time kinematic的英文縮写，是采用GPS实现高精度测量的一 种技术。随着国家在电力，交通，建筑，水利，环保，环境治理等行业基础建设 的大力发展，越来越多的土地需要规划和使用，这就需要对土地进行高效的测量， 使得GPS高精度测量仪器的应用越来越广泛了， GPS高精度测量能够获得厘米级的精度,为更合理充分的规划、利用和开发珍贵的土地资源带来了科学的依据。 要实现高精度测量的方式只有使用RTK (Real-time kinematic)功能，其差 分数据的发送和接收是通过数传电台来实现的，由于电台自身的技术特点是易受 电磁干扰、易受地貌和建筑物遮挡等导致其传输距离和效果受到限制，同时数传 电台可能还会对环境、人体和其他电磁设备产生电磁辐射，在特定区域电台的使 用会受到法律和法规的限制，或者由于长时间工作电台会过热使传输距离衰减， 也导致测量设备不能正常使用，使工程测量和施工不能如期进行。尤其一些老旧 GPS测量设备中因为不具备网络通讯的功能，致使工作时不能利用VRS或者 RTK带来的便捷而面临淘汰的趋势。
发明内容
为了解决现有的数传电台的缺点，本实用新型提出了一种卫星定位差分数据 收发装置，包括卫星定位数据接收器5、微处理器4、 RTCM差分数据收发器3 和通信接口 1 ，其特征在于，还包括TCP/IP协议栈处理器2，所述TCP/IP协议 栈处理器2的一个输入输出端与所述RTCM差分数据收发器3连接，另一个输 入输出端与所述通信接口1连接。
所述通信接口 (1)可以是EDGE模块，可以是CDMA模块，也可以是GPRS 模块。
本实用新型由于内嵌了 TCP/IP协议栈处理器，可以适应各种网络，尤其是 无线网络的需要，灵活方便，携带轻便、抗干扰、不受遮挡、数据流量大、使用 时间长、全双工数据传输、传输盲区少且价格低廉等优点，并且结合INTERNET 等网络和软件技术，可以对工程作业进行合理的监控和调度，这些都是数传电台 无法实现的。
图l是本实用新型的原理框图 图2是本实用新型电路实现框图具体实施方式
以下结合附图2，说明具体实施例。微处理器CPU采用LPC2132，封装为 LQFP64的16/32位ARM7TDMI-S微控制器，16kB片内静态RAM。 1个10位D/A转 换器，可提供不同的模拟输出。2个32位定时器/计数器(带4路捕获和4路比较通 道)、PWM单元(6路输出)和看门狗。多个串行接口，包括2个16C550工业标
准UART、 2个高速12<:接口、 SPI和SSP (具有缓冲功能，数据长度可变)。通过 片内PLL可实现最大为60MHz的CPU操作频率，单个电源供电，含有上电复位 (POR)和掉电检测(BOD)电路，电压范围3.0~3.6V(3.3 V+/— 10%)， I/O 口可承受5V的最大电压。
LPC2132是功能强大的ARM系列CPU,可以嵌入C、 〔++语言程序，有多种编 译器可以支持，工业级芯片，工作温度为-45'C 85。C，非常合适工业控制方面的 应用。
系统的硬件主要分为以下几个部分CPU微处理器电路、EDGE模块电路、 CDMA模块电路、串口通信电路、外接电源管理电路、芯片电源管理电路、复位 及下载电路、硬件看门狗电路和状态指示和AD检测电路。
系统硬件结构如图2所示，各部分功能如下
微处理器包括并通过内部的定时模块，AD模块，串口模块，存储器模块等控 制程序的执行，与外围模块，串口通讯，看门狗，其他控制线等。TCP/IP协议栈 处理器内嵌了 PPP/UDP/TCP/IP等协议。
EDGE模块电路，是联系CPU与EDGE网络的桥梁，CPU通过它与EDGE进行 UDP/TCP等数据交换；CDMA模块电路，是联系CPU与CDMA网络的桥梁，CPU 通过它与CDMA进行UDP/TCP等数据交换；EDGE/CDMA通信技术近年来已经由一 种崭新的无线通信技术发展成为主流的无线通信技术，一是可充分利用移动和联 通铺设的网络，在全国范围内使用，具有网络覆盖面广、接入范围大，系统构建 便捷、运行成本较低，极其适合在野外、偏远地区和无人值守的电力、气象、环 保、石油管线和野外测量检测等行业使用。考虑到产品的通用性、性价比和成本 等因素，对EDGE模块选择了美国ENF0RA公司的一款模块EDG0108，其接口为一个 40-PIN的ZIF connector,包括了电源供应、串行接口、复位接口和SIM卡接口。 对于CDMA模块，选择华为的CM320模块，CM320是当前国内市场的主流CDMA模块，供货稳定，性价比较高；此模块的设计主要顾及了部分用户对性能和网络的考虑，
采取了可以兼容2种模块的电路设计，主要目的是提供给用户更多的选择。 卫星定位数据接收器，负责CPU与GPS设备的数据接收管理； 外接电源管理电路，负责对外接电源的电压转换与电流控制，以满足电路板
的电流、电压和功率要求；外接电源管理部分采用了1个工业级LM2576S-ADJ可
调电压管理的芯片，加上外围的阻容电路，二极管和电感等器件，能够用来产生
稳定的+4.2V、电流可达3A的电源电压。
LM2576S-ADJ电源管理芯片具有可以灵活生成电压的特点，只要输入电压在
7-40V之间的电压源，都可以被调节和稳定到+4.2V,这个电压是由外接的两个电
阻决定的。
电源管理电路前端加了一个整流桥，这样使得对接入电源的要求变得更加宽 松了，对于交流或直流电源都适用，方便用户对电源的选取。
复位及下载电路，为CPU电路提供复位及程序下载状态的；复位及下载电路 是为CPU提供复位启动和ISP程序下载的接口电路，只有能够是CPU复位以后，才 能够真正是CPU按一定的频率执行程序，复位电路是典型的阻容复位电路，为CPU 在接通电源的瞬间提供低电平信号保证CPU启动；下载电路是拨码连接到低电平， 是CPU能够接收程序的擦除与更新，空白CPU就是通过他进行程序下载的。
RTCM差分数据收发器，管理生成以及发送RTCM差分数据；
硬件看门狗电路，防止程序及外设的异常情况导致系统进入死循环或死锁状 态。虽然CPU内部已经有一个看门狗模块，但是还是增加一个外部的看门狗电路， 主要是兼顾外部器件和程序设置存储的功能，扩展一个外部串行存储器，选用 X25043芯片，此芯片有4Kbit的存储控件，同时带有看门狗功能，能够保证在异 常情况下程序可以自动恢复工作，CPU要定时的"喂狗"的工作以便正常工作， 而定时的功能就是CPU内部定时器模块来完成的。
电源接口电路主要由外接电源和内置锂电池的插座、按钮开关、稳压电容组成。
以上技术方案同现有的数传电台相比，在性能上提高了，具有更环保、携带 轻便、抗干扰、数据传输不受遮挡等环境影响、数据流量大、使用时间长、全双 工数据传输、传输盲区少且价格低廉等优点。
权利要求1、一种卫星定位差分数据收发装置，包括卫星定位数据接收器(5)、微处理器(4)、RTCM差分数据收发器(3)和通信接口(1)，其特征在于，还包括TCP/IP协议栈处理器(2)，所述TCP/IP协议栈处理器(2)的一个输入输出端与所述RTCM差分数据收发器(3)连接，另一个输入输出端与所述通信接口(1)连接。
2、 如权利要求1所述的一种卫星定位差分数据收发装置，其特征在于，所述通 信接口 (1)是EDGE模块。
3、 如权利要求1所述的一种卫星定位差分数据收发装置，其特征在于，所述通 信接口 (1)是CDMA模块。
4、 如权利要求1所述的一种卫星定位差分数据收发装置，其特征在于，所述通 信接口 (1)是GPRS模块。
专利摘要本实用新型涉及一种卫星定位的差分数据收发装置，包括卫星定位数据接收器(5)、微处理器(4)、RTCM差分数据收发器(3)和通信接口(1)，其特征在于，还包括TCP/IP协议栈处理器(2)，所述TCP/IP协议栈处理器(2)的一个输入输出端与所述RTCM差分数据收发器(3)连接，另一个输入输出端与所述通信接口(1)连接。本实用新型在现有数传电台的原理上采用TCP/IP协议，利用EDGE/CDMA通讯网络和INTERNET技术，实现GPS测量仪器接入VRS系统的网络传输功能，系统通过发布RTCM的标准信息，使得任一台能接受RTCM差分数据的流动站都可以加入VRS网络，提高了GPS测绘作业的效率和精度，降低了测绘的整体成本。
文档编号H04L29/06GK201243313SQ200820058240
公开日2009年5月20日 申请日期2008年5月9日 优先权日2008年5月9日
发明者崔利民, 华 董 申请人:上海詹佛斯信息科技有限公司