[实用新型]GPS天线阵列接收机

说明书

技术领域

本实用新型涉及大坝、桥梁、滑坡等大型构筑物的自动化变形监测领域，特别是在大型构筑物上需要布设许多特征监测点。GPS天线阵列接收机，它可以自动化接收布设在特征点GPS天线的观测数据，从而有效的降低工程的硬件成本，结合自行开发的天线阵列在线监测系统可以实现对构筑物的进行安全监测。

背景技术

目前，应用GPS(Global Position System)进行变形监测，主要有两种模式：第一种模式是只用几台GPS接收机，人工定期逐点采集数据，通过后处理获得各期之间的变形，这种模式的GPS变形监测属于常规的变形监测模式，云阳宝塔的GPS变形监测就属于这种模式。这种模式的优点是简单、经济、成本低，GPS接收机可以与其它工程共享。这种模式的缺点是不能实现自动化，不能连续监测变形。目前，由于许多生产单位都在致力于劳动力的精简，而这样的监测模式要求有一定数量的劳动力来定期地采集数据，而且还要花费一定的时间进行数据后处理，其结果是关键的数据往往需要很长时间才能得到评估和分析，因此自动装置就显得越来越重要。另外，如果监测点位于偏远的地方，监测它们就比较困难。在偏远的、陡峭的或者有滑坡的地方，普通的监测设备很难布置和维护，而且大多数情况下它们也只能提供定期的信息。

第二种模式就是在每个监测点上都安置一台GPS接收机，不间断地进行全天候自动监测。这种模式的变形监测实例有中国地壳形变监测网络和隔河岩大坝自动监测系统等。这种模式的优点是能自动连续地监测大坝变形。与传统测量中观测边角相对几何关系的方法相比，GPS自动化监测技术具有很大的优点。它可以实现高度自动化，大大减轻外业强度，同时又能够迅速得到点位三维坐标。隔河岩大坝自动监测系统是最为成功的例子，它是GPS、数字通讯、计算机网络、自动控制、精密工程测量及现代数据处理等高新技术的集成，同时为大坝外观自动化监测提供了一种新方法；但是在实际应用中它也有弱点，系统的成本就是一个很大的问题。精密的测量型GPS接收机价格非常高，若是采用传统的GPS监测方案，成本会随着测点的增加呈几何级数递增，建立起一个较大型的监测系统往往需要天文数字的预算，这从经济角度来看是不适合的。隔河岩大坝外观变形GPS自动化监测系统虽然实现了变形监测的高度自动化，但是也付出了相当大的代价：总经费超过了600万元，除去软件，由于每个变形测点需配备GPS接收机，单点费用也在20万元以上。这样高的投资费用，大大制约了GPS在变形监测、预防和减少地质灾害方面的应用。因此，需要寻找更好的方法来降低和节约GPS变形监测的成本。

正如所述的，上面两种方法均不能将GPS技术完美地应用于变形监测领域，因此需要寻找一种更好的监测方案，以克服上述两种模式中各自的缺点，发挥它们的优点，使得GPS监测充分发挥其连续性、实时性，周期性和自动化的特点。鉴于此我们设计出GPS天线阵列接收机。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种用来接收多个GPS天线信号的GPS天线阵列接收机，以解决GPS自动化连续运行监测系统的成本太高和周期进行GPS观测获得观测的数据不够和人力成本居高不下的问题，从而使得建立低成本高自动化灾害监测系统成为可能。

本实用新型解决其技术问题采用以下的技术方案：其壳体内装有天线阵列控制电路板，该电路板上的数字电路设有射频芯片IC1、继电电路、液晶显示器电路。所述壳体内还装有GPS-OEM板，其输出端由射频线与天线阵列控制电路板上的GPS-OEM板接入电路相连：所述数字电路的控制译码芯片IC2和RF芯片实现无干扰的选通不同GPS天线，并且将GPS-OEM板接收的GPS输入信号按照指令间隔一定的时间从一个天线无干扰的切换到指定的天线，单片机芯片IC3及其外围电路组成的控制电路支持外设数字键盘的键入，另外IC3通过串口接口芯片IC6与外设PC机(PDA)进行数据通讯。