北斗高精度接收机设计开发实践平台的制作方法

1.本实用新型属于北斗导航设备技术领域，更具体地说，是涉及一种北斗高精度接收机设计开发实践平台。


背景技术：

2.随着技术的发展和社会的进步，不同行业用户对gnss服务性能的需求不同，gnss本身提供的基本导航服务已不能满足大多数高端行业用户的需求。近年来，随着5g/6g、物联网、人工智能和无人驾驶等技术的发展，社会生产和生活对精准时空信息的需求达到了前所未有的高度。
3.现有的北斗高精度接收机开发平台，注重接收机内部的连接、处理，缺少多媒体理论教学、北斗高精度应用实践教学。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种北斗高精度接收机设计开发实践平台，以解决现有技术中存在的上述技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种北斗高精度接收机设计开发实践平台，包括主机平台、应用终端、定位数据处理终端和运动监测终端，主机平台用于发出控制命令和进行数据运算；应用终端与主机平台通讯连接，用于在在主机平台的控制下执行对应的动作；定位数据处理终端分别与主机平台和应用终端通讯连接、以获取应用终端回传的北斗定位数据、并进行处理后传递至主机平台，并设有用于导入用户设计的定位计算程序的数据接口；运动监测终端与主机平台通讯连接以传递数据，用于直接监测应用终端的动作，并将数据信号传递至主机平台，以便与定位数据处理终端传递至主机平台的数据进行分析比较。
6.在一种可能的实现方式中，应用终端包括遥控车、遥控船、遥控飞机、无人机、无人机编队中的一种或多种；运动监测终端包括位移监测终端，位移监测终端与主机平台通讯连接以传递数据，用于监测应用终端的动作。
7.在一种可能的实现方式中，位移监测终端包括底座、镜头支架、图像采集器、数据处理器、控制器、转角调节机构、仰角调节机构、安装座和测距组件；镜头支架下部与底座连接，上部与图像采集器连接；转角调节机构设在底座上，仰角调节机构设在转角调节机构上，安装座设在转角调节机构上，测距组件设在安装座上；转角调节机构和仰角调节机构均为电控机构，数据处理器与主机平台、图像采集器和测距组件电性连接，控制器分别与数据处理器、转角调节机构和仰角调节机构电性连接。
8.在一种可能的实现方式中，测距组件为超声波测距组件、激光测距组件或微波测距组件；图像采集器包括带有广角镜头的摄像头或红外线成像设备。
9.在一种可能的实现方式中，镜头支架为能够调节高度的伸缩支架。
10.在一种可能的实现方式中，图像采集器与镜头支架之间通过带有阻尼的球铰结构
连接，以便调节图像采集器的朝向。
11.在一种可能的实现方式中，主机平台为电脑、工控机或单片机中的一种。
12.在一种可能的实现方式中，定位数据处理终端包括差分定位设备和ppp接收机，差分定位设备和ppp接收机分别与主机平台和应用终端通讯连接，并均设有数据接口。
13.在一种可能的实现方式中，差分定位设备包括rtk基准站设备和若干rtk移动站设备，rtk基准站设备与主机平台通讯连接，rtk移动站设备设在应用终端上，并与rtk基准站设备进行信息交互。
14.在一种可能的实现方式中，应用终端上设有北斗信号收发模块和运动轨迹记录模块，北斗信号收发模块与运动轨迹记录模块通讯连接，运动轨迹记录模块与定位数据处理终端通讯连接。
15.本实用新型提供的北斗高精度接收机设计开发实践平台的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型在使用时，将学员等用户设计的定位计算程序通过数据接口导入定位数据处理终端中，之后通过主机平台控制应用终端的动作，并同时通过运动监测终端和搭载用户设计的程序的定位数据处理终端分别获取应用终端的动作，分别对应实测到的运动结果和程序计算的结果，将这两个结果在主机平台中进行比较，就能够判断出用户设计的定位计算程序是否能够符合精度要求，从而更有利于北斗高精度接收机开发的多媒体理论教学、北斗高精度应用实践教学。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本实用新型实施例提供的北斗高精度接收机设计开发实践平台的通讯连接状态示意图；
18.图2为本实用新型实施例提供的北斗高精度接收机设计开发实践平台的运动监测终端的结构示意图；
19.图3为本实用新型实施例提供的北斗高精度接收机设计开发实践平台的运动监测终端的电控部分的连接结构示意图。
20.其中，图中各附图标记如下：
21.10、主机平台；
22.20、运动监测终端；
23.21、底座；22、镜头支架；23、图像采集器；24、数据处理器；
24.25、控制器；26、转角调节机构；27、仰角调节机构；
25.28、安装座；29、测距组件；
26.31、遥控车；32、无人机编队；
27.41、ppp接收机；42、差分定位设备。
具体实施方式
28.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
29.现对本实用新型提供的北斗高精度接收机设计开发实践平台进行说明。
30.请参阅图1，本实用新型第一实施方式提供的北斗高精度接收机设计开发实践平台，包括主机平台10、应用终端、定位数据处理终端和运动监测终端20，主机平台10用于发出控制命令和进行数据运算；应用终端与主机平台10通讯连接，用于在在主机平台10的控制下执行对应的动作；定位数据处理终端分别与主机平台10和应用终端通讯连接、以获取应用终端回传的北斗定位数据、并进行处理后传递至主机平台10，并设有用于导入用户设计的定位计算程序的数据接口；运动监测终端20与主机平台10通讯连接以传递数据，用于直接监测应用终端的动作，并将数据信号传递至主机平台10，以便与定位数据处理终端传递至主机平台10的数据进行分析比较、以验证用户导入定位数据处理终端程序的数据处理效果。
31.本实施例提供的北斗高精度接收机设计开发实践平台，与现有技术相比，在使用时，将学员等用户设计的定位计算程序通过数据接口导入定位数据处理终端中，之后通过主机平台10控制应用终端的动作，并同时通过运动监测终端20和搭载用户设计的程序的定位数据处理终端分别获取应用终端的动作，分别对应实测到的运动结果和程序计算的结果，将这两个结果在主机平台10中进行比较，就能够判断出用户设计的定位计算程序是否能够符合精度要求，从而更有利于北斗高精度接收机开发的多媒体理论教学、北斗高精度应用实践教学。
32.请一并参阅图1至图3，本实用新型在第一实施方式基础上又提供的一种具体实施方式如下：
33.应用终端包括遥控车31、遥控船、遥控飞机、无人机、无人机编队32中的一种或多种；运动监测终端20包括位移监测终端，位移监测终端与主机平台10通讯连接以传递数据，用于监测应用终端的动作。
34.位移监测终端包括底座21、镜头支架22、图像采集器23、数据处理器24、控制器25、转角调节机构26、仰角调节机构27、安装座28和测距组件29；镜头支架22下部与底座21连接，上部与图像采集器23连接；转角调节机构26设在底座21上，仰角调节机构27设在转角调节机构26上，安装座28设在转角调节机构26上，测距组件29设在安装座28上；转角调节机构26和仰角调节机构27均为电控机构，数据处理器24与主机平台10、图像采集器23和测距组件29电性连接，控制器25分别与数据处理器24、转角调节机构26和仰角调节机构27电性连接。
35.在使用时，通过底座21将位移监测终端安装或放置在工作位置，调节图像采集器23的角度朝向，使应用终端的运动能在镜头的捕捉范围内，之后图像采集器23获取的图像数据传递至数据处理器24进行处理和分析计算，数据处理器24将计算结果输出至控制器25，接着控制器25控制转角调节机构26和仰角调节机构27调节测距组件29的朝向，使测距组件29实时或间断性对准应用终端，并进行测距，最终获得应用终端比较精确的位移数据，并继续传递给数据处理器24，最终将位移数据传递至主机平台10进行分析对比。
36.其中，测距组件29可以是超声波测距组件、激光测距组件或微波测距组件。图像采集器23包括带有广角镜头的摄像头或红外线成像设备。镜头支架22为能够调节高度的伸缩支架。图像采集器23与镜头支架22之间通过带有阻尼的球铰结构连接，以便调节图像采集器23的朝向。
37.请一并参阅图1至图3，本实用新型在第一实施方式基础上又提供的一种具体实施方式如下：
38.主机平台10为电脑、工控机或单片机中的一种。
39.定位数据处理终端包括差分定位设备42和ppp接收机41，差分定位设备和ppp接收机分别与主机平台10和应用终端通讯连接，并均设有数据接口。
40.差分定位设备包括rtk基准站设备和若干rtk移动站设备，rtk基准站设备与主机平台10通讯连接，rtk移动站设备设在应用终端上，并与rtk基准站设备进行信息交互。
41.应用终端上设有北斗信号收发模块和运动轨迹记录模块，北斗信号收发模块与运动轨迹记录模块通讯连接，运动轨迹记录模块与定位数据处理终端通讯连接。
42.在本实用新型的一种具体实施例如下：
43.平台主机是本方案所述高精度接收机设计与开发实践平台的核心，实现理论教学、资源集成、实验控制等功能，基于高性能工控机，配备高精度接收机设计与开发实践平台系统软件，展现多媒体理论教学、资源展示、开发实践指导等功能。
44.差分定位设备包括rtk基准站设备、rtk移动站设备两部分，支持卫星导航高精度定位算法、高精度定位设备操作、高精度后处理应用软件的教学与实验，主要功能如下：
45.1)具备基准站与流动站通信功能；
46.2)具备实时厘米级定位功能；
47.3)具备原始观测数据输出功能，用于后处理。
48.ppp接收机主要功能如下：
49.1)具备接收北斗ppp-b2b信号进行ppp的功能；
50.2)具备原始观测数据输出功能，用于后处理。
51.无人驾驶智能小车主要功能如下：
52.1)具备支持rtk、ppp两种无人驾驶定位功能；
53.2)具备原始观测数据输出功能，用于后处理，以提供理论参考轨迹。
54.无人机编队飞行套件：至少3架无人构成最小飞行编队，其主要功能如下：
55.1)具备支持rtk、ppp两种编队飞行定位功能；
56.2)具备原始观测数据输出功能，用于后处理，以提供理论参考轨迹。
57.厘米/亚厘米级位移监测终端主要功能如下：
58.1)具备支持rtk、ppp、后处理三种精密定位处理功能；
59.2)具备自主供电功能；
60.3)具备露天条件下与监测对象固联的功能。
61.本实用新型集理论设计与开发实践于一体，解决现有技术侧重接收机内部构造、不注重应用实践的问题；以平台主机为核心，配备北斗高精度定位设备(包括差分定位设备、ppp接收机)，支持卫星导航高精度定位算法、高精度定位设备操作、高精度后处理应用软件的教学与实验；搭配无人驾驶智能小车、无人机编队飞行套件、厘米/亚厘米级位移监
测终端开展基于卫星导航系统的高精度应用实践；基于本平台，能够培养既具有深厚理论背景知识又懂北斗高精度应用技能的复合型应用人才。
62.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。