[发明专利]基于北斗定位和铱星通信的船载定位设备

说明书

技术领域

本发明属于卫星定位与通信技术领域，具体涉及一种船载用的北斗卫星定位和铱星卫星通信设备。

背景技术

近几年来，全球水运、海运行业得到了迅速发展，但是由于目前水上安全基础设施薄弱，管理尚不规范，超载、抢道、冒雾航行、违航等情况时有发生，从而导致翻船、沉船、撞船、水下暗洞等安全事故，造成了巨大经济损失，同时给人民生命安全带来严重的危害。目前，还没有一种适合于近海港口、内河航运、远海运输等各种使用场合的船载安全监控系统，为了提高水上交通管理和调度水平，避免水上事故的发生，增加管理力度，迫切需要一种能够覆盖我国范围乃至全球范围的船载定位系统。

80年代末、90年代以后，由于光纤通信和地面蜂窝移动通信的崛起，无论成本、防干扰性能力还是传输信息量大小都有了质的提升，所以目前常规的定位系统广泛采用GPRS移动通信方式。考虑到光纤通信和地面蜂窝移动通信的技术成本问题，有线光纤或无线GPRS移动通信方式不可能完全覆盖世界的各个角落，例如湖泊，海洋，沙漠等人际罕至的地方，而卫星通信可以有效地补充了其他通信手段的不足或不能。铱星移动通信系统是美国铱星公司委托摩托罗拉公司设计的一种全球性卫星移动通信系统，能有效地在全球范围内实现通信，尤其是海洋，极地等人际罕至的地方其作用凸显的更明显。另一方面，无论在导航、检测、报警、还是追踪系统中，定位是必不可少的，主要的卫星定位有美国的GPS、俄罗斯“格洛纳斯”、欧盟“伽利略”以及中国近些年自主研发的北斗卫星定位系统。其中美国的GPS系统全球覆盖广，定位精度高，并且是免费提供定位服务而得到广泛的应用，而我国自主研发的北斗卫星定位系统除定位，授时，测速功能外，还新增了短报文通信功能，而采用北斗与GPS相结合的双模定位导航能更加提高精度要求。

目前，船载定位系统相比市场上传统的车载定位系统，为用户提供导航的作用外，还要考虑船载定位系统特有的环境因素。在江湖、河流、海洋环境下，总会有一些暴风雨、暗礁、浅点甚至海盗或邻国冲突等客观因素存在，因此船相比车的风险更高。传统的船载定位系统主要实现的还是导航功能，无法实现反馈通信功能，对于突发预警、报警功能相对比较薄弱，服务器也无法实时追踪当前船舶的位置及是否已超出规定航线范围。也有部分基于无线GPRS移动通信的船载定位系统可实现与服务器相互通信，但也存在局限性，在移动通信信号无法覆盖的范围内，就无法正常的工作。本发明基于目前船载定位系统的限制和不足之处，提供一种能实时与服务器相互通信、且能够覆盖全球范围的船载定位系统，在移动通信信号无法覆盖的偏远地区，如极地、远海等应用场合更显得尤为重要。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种利用全球覆盖铱星通信和北斗GPS卫星双模定位提供船舶的实时经纬度位置、异常报警信号的船载定位设备。

本发明包括电源电路、JTAG程序下载接口、串口调试电路、铱星模块卫星通信电路、泰斗双模卫星定位电路和主控电路及外设接口电路。

电源电路包括一级电源转换芯片IC1，二级转换芯片IC2，三个电解电容C1、C2、C3，两个贴片电容C4、C5，一个贴片电感L1，一个保险丝F1，一个二极管D1，两个肖特基二极管D2、D3，一个发光二级管LED1，一个贴片电阻R1。一级电源转换芯片IC1的引脚1与二极管D1的阴极相连，二极管D1的阴极与电解电容C1的阳极和贴片电容C4的一端连接，电解电容C1的阴极和贴片电容C4的另一端接地。二极管D1的阳极与保险丝F1的一端和肖特基二极管D2阴极相连，保险丝F1的另一端连12V电压源，肖特基二极管D2的阳极接地。一级电源转换芯片IC1的引脚3、引脚5和二级转换芯片IC2的引脚1接地。一级电源转换芯片IC1的引脚2与肖特基二极管D3的阴极和电感L1的一端相连，肖特基二极管D3的阳极接地。电感L1的另一端与电解电容C2的阳极和贴片电容C5的一端相连，电解电容C2的阴极和贴片电容C5的另一端接地。电解电容C2的阳极和一级电源转换芯片IC1的引脚4相连，一级电源转换芯片IC1的引脚4和二级转换芯片IC2的引脚3相连，为系统的5V电源。二级电源转换芯片IC2的引脚2为系统的3.3V电源，与电解电容C3的阳极和贴片电阻R1一端相连，贴片电阻R1的另一端与发光二级管LED1的阳极相连，发光二极管LED1的阴极和电解电容C3阴极接地。