云达不莱梅美因茨预测
東方聯星
解決方案
  •   PNS100組合導航系統采用的BeiDou/GPS或GPS/GLONASS衛星導航和慣性導航(INS)緊耦合技術,將32通道衛星定位與6自由度MEMS--INS慣性測量器件緊密結合,充分發揮GNSS精確定位和INS連續自主定位的優點,有效地解決了INS測姿和定位的隨時間漂移、GNSS定位和測速平滑度欠缺完備性等問題,提高了系統的靈敏度、精度、連續性和測姿穩定性,并且在衛星信號受遮擋或不可用的情況下,令系統在短時間內仍能保持導航定位、測姿、測速能力。

    PNS100組合導航系統可應用于多個領域:

    無人機的定位、控制、導航應用

      PNS100可為無人機提供連續無縫的飛行參數,包括飛機的三維位置(經度、緯度、高度)、三維速度(東向、北向、天向速度)和三維姿態(俯仰、橫滾、航向),以及載體坐標系下(右、前、上)三軸的加速度和角速度以用于無人機的飛控系統,同時MEMS組合導航系統體積小重量輕,非常適合無人機的使用。

    車輛的定位、導航應用

      隨著衛星導航技術的不斷發展及應用,車輛導航定位已成為其最大的應用領域,但由于衛星導航的特性和道路的復雜性(如城市峽谷和隧道),衛星定位可能將會發生偏離和無法定位的狀態,而PNS100因為引入了慣性導航INS,與衛星導航組成了組合導航系統,在衛星信號不好及無信號的情況下依舊可以精準定位,避免發生導航誤差及中斷。此外,單純的衛星導航系統只有在車輛運動的狀態下才可以提供精準的航向參數,在停車狀態下無法提供,而組合導航系則可以全程提供車輛的姿態(俯仰、橫滾、航向)參數。

    動中通天線控制應用

      動中通天線要在運動中連續實時精準地保持天線對準通信衛星,因此需要獲得完備精準的載體(車輛、船舶)動態姿態參數,以便控制天線平臺跟蹤衛星。目前只有慣導系統可以提供此信息,但由于純慣導系統的誤差隨時間積累而發散,因此其應用受到一定的限制。組合導航系統解決了INS測姿和定位的隨時間漂移問題,因此非常適合應用在動中通天線控制系統中。

  •   PNS200組合導航系統采用 BeiDou/GPS或GPS/GLONASS衛星導航和慣性導航(INS)緊耦合技術,將32通道的衛星定位與基于光纖陀螺和石英加速度計的6自由度慣性測量器件緊密結合,充分發揮GNSS精確定位和INS連續自主定位的優點,有效地解決了INS測姿和定位的隨時間漂移問題和GNSS定位和測速平滑度欠缺完備性等問題,提高了系統的靈敏度、精度、連續性和測姿穩定性,并且在衛星信號受遮擋或不可用的情況下,使系統在短時間內仍能保持導航定位、測姿、測速能力。

    PNS200組合導航系統可應用于多個領域:

    航空載體的定位、控制、導航應用

      目前,基于光纖陀螺的組合導航系統由于其在精度、體積、成本、可靠性、抗沖擊振動等方面的綜合優勢已經成為航空導航的應用主流。PNS200可為航空載體(如無人機、運輸機、飛艇、浮空器等等)提供連續無縫的飛行參數,包括載體的三維位置(經度、緯度、高度)、三維速度(東向、北向、天向速度)和三維姿態(俯仰、橫滾、航向),以及載體坐標系下(右、前、上)三軸的加速度和角速度。

    艦船的測姿、導航應用

      目前衛星導航設備在海洋船舶中已普遍使用,它與傳統的船用導航系統相比具有全球、連續、實時、高精度、多功能等優點。PNS200可作為艦船的導航測姿設備,充分發揮衛星系統精度高、無累積誤差以及慣性系統自主性、動態性好、抗干擾能力強等優點,提高系統整體的位置、速度、姿態的測量精度。

    動中通天線控制應用

      動中通天線要在運動中連續實時精準地保持天線對準通信衛星,因此需要獲得完備精準的載體(車輛、船舶、飛機)動態姿態參數,以便控制天線平臺跟蹤衛星。目前只有慣導系統可以提供此信息,但由于純慣導系統的誤差隨時間積累而發散,因此其應用一定限制。組合導航系統解決了INS測姿和定位的隨時間漂移問題,因此非常適合應用在動中通天線控制系統中。

    平臺系統的穩定控制

      由于PNS200的姿態與角速度信息輸出頻率快(最大可達200Hz)、穩定性高,因此PNS200也可用于平臺系統的穩定控制方面。

  •   TOAS100雙天線測向系統是基于最新的多射頻單元同步技術的小型化雙天線測向系統。系統采用更加精密的載波相位相對定位差分技術,從而實現了靜態和動態情況下的高精度、高穩定性、抗多路徑干擾的航向測量,并且定向精度不隨時間漂移。

    TOAS100雙天線測向系統可應用于多個領域:

    船舶定向的應用

      船舶在海洋中行駛時航向的精準與否十分重要,但由于海面上沒有參照物,因此需要通過其它方法得知航向,如羅盤(精度較低)、純慣性導航(精度隨時間漂移)、組合導航系統(成本較大)。隨著衛星導航技術的發展和應用的普及,雙天線測向系統應運而生。TOAS100成本較低,使用方便且精度高、可靠性好,非常適用于軍用艦隊編隊執行任務和民用漁船編隊捕魚的應用。

    雷達系統的應用

      雷達系統對于自身航向的精度要求以及穩定性非常高,激光或光纖慣導系統雖然精度可以滿足雷達系統的要求,但其成本高,定向精度隨時間漂移,不利于成本控制和長時間應用,而TOAS100成本較低,精度及可靠性高(2m基線精度可達0.1度,且精度不隨時間漂移)非常適用于雷達系統。

    靜中通的應用

      目前靜中通的初始對準使用的是磁羅盤,但磁羅盤抗干擾能力差(如附近有磁性材料,車輛,建筑等),且其精度較差(在幾度范圍內)。而TOAS100雙天線測向系統不僅精度高(0.1度)且可靠性好,有利于提高靜中通初始對準精度。

  •   本系統以北斗衛星、GPS復合導航系統作為車載定位終端,以專用抗震防水型電腦作為車載監控終端,北斗便攜式手柄作為個人移動定位終端,以北斗衛星短信平臺作為通信手段,連接指揮監控調度中心,形成全域車輛人員指揮監控網,實現對機動目標的全過程態勢顯示和指揮控制。

    圖 1北斗復合導航、通信、指揮監控系統示意圖

      移動車載系統由復合導航和通信單元、衛星天線和車載監控終端三部分組成,如圖2所示。其中,復合導航通信單元包括北斗通信(RDSS)、北斗(RNSS)/GPS復合導航、智能處理器、信息存儲、通信接口和電源等主要模塊。天線單元包括北斗一代、二代和GPS三組天線,是一種有源天線,具有抗干擾、高增益、高靈敏度特點,能夠滿足機動、全域全向定位和通信的使用要求。選擇專用抗震防水型平板電腦作為移動監控終端,具有體積小、使用方便、低功耗等物理特點,同時又能滿足自定位、地理信息顯示、收發指控短信等功能需求。

    圖2 移動車載系統原理圖

      監控中心是由BeiDou和GPS衛星天線,BeiDou/GPS復合導航定位單元、北斗集中通信單元、信息代理服務器、用戶終端和網絡等設備組成。北斗復合導航定位單元用于監控中心的定位和時鐘同步。北斗通信單元用于監控中心與移動目標之間的衛星短信集中通信,是系統唯一的通信手段。信息代理服務器是系統信息處理的核心,主要功能:一是接收處理實時動態信息,并將處理結果存入數據庫,同時向客戶端實時發布;二是響應客戶請求,并根據功能要求處理用戶提交的各類申請;三是收發、交換和處理各類衛星通信信息,是系統的通信樞紐;四是提供與其他系統的信息交換功能,實現信息交換相關的傳輸協議和應用協議。用戶終端是監控中心用戶監控和實施指揮主要界面和手段,通過監控終端,掌控實時態勢;通過對各類信息相關處理,實現計算、選優、跟蹤、特情處置等輔助決策功能;通過北斗短信通信,對機動目標實施指揮控制。

  •   北斗多模導航儀是基于導航定位技術、GIS、無線通信技術,以及計算機軟件、網絡等先進技術的導航定位設備。導航儀能夠將載體的動態位置(經度和緯度)、時間、狀態等信息在屏幕中進行顯示,按用戶需要進行導航,同時可將位置或其它信息通過GPRS無線通信鏈路進行短消息傳輸。該導航儀具有導航定位準確、性能可靠、應用靈活、操作簡便等特點。此外還具有視頻播放、音樂播放、電子書、游戲等功能;

    方案組成

      本系統采用東方聯星公司自主研發的多模兼容導航定位芯片OTrack-32,可以同時接收 BeiDou、GPS、GLONASS衛星信號。芯片采用高性能架構的32通道設計,能夠快速捕獲信號。同時完成導航定位算法的設計,并將其以驅動程序的方式集成到Window CE5.0操作系統中。此外,還完成電子地圖以及導航算法及應用軟件的開發與集成。

      處理器采用基于ARM 920T內核結構的芯片S3C2440,主頻可高達530 MHz,SDRAM 為64 MB,Flash為32 MB,外置SDRAM以及NANDFlash。

    系統構成簡圖

      導航儀的大致工作流程為:首先,導航儀通過衛星導航定位芯片(OTrack-32)及相關算法獲得載體的具體地理位置信息以及其它附屬信息(如行駛速度和時間等),然后,通過內置存儲設備中的地圖,把其對應當前位置的地圖部分在彩色顯示屏上顯示出來,同時顯示自身的狀態(如速度、時間、收到了何種消息等)。通過GPRS等通信模塊,實現與互聯網或其它終端的通信連接。

      該導航儀可以使用市場上任何基于Windows CE 5.0操作系統的導航軟件,如凱立德、道道通、高德等。導航軟件儲存在SD卡中,無需專門安裝,可通過更換SD卡而使用不同的導航軟件。

    方案特點

      該雙模導航儀具有如下優勢:

    ●實現 BeiDou/GPS(或GPS/GLONASS)雙系統導航定位,使定位更加準確、安全、可靠;
    ●采用自主知識產權定位芯片,硬件電路及軟件全部國產化,技術支持與產品升級更有保障;
    ●適于多種載體,具有優異的動態性能;
    ●功能強大,集成GPRS通信功能以及多種娛樂休閑功能;
    ●采用Windows CE操作系統,大容量SD卡,方便更換多種地圖。

    應用效果

      經過長期應用試驗,該導航儀各項功能與技術指標均滿足設計要求,具有導航定位準確、性能可靠、應用靈活、操作簡便等特點。其內部采用BD/GPS/GLONASS多模兼容衛星導航芯片OTrack-32,具有同等于或優于國外導航芯片的技術指標,且自2008以來一直被廣泛應用。采用該芯片的衛星導航儀除了可應用于車載、航海、航空外,還可應用于如個人旅游、野外探險等其它任何需要定位導航的場所。  

  • 北斗多模車輛監控調度管理系統通過監控應用服務平臺,結合北斗多模車載監控終端,實現對車船等移動目標的定位跟蹤、監控調度、報警處理、軌跡分析、信息發布、運營管理、統計分析等于一體的應用服務系統,能滿足各行業對于移動目標通用的監控定位管理的需求。

  •   高空氣象探測儀能夠獲取大氣溫度、濕度、壓力和風等參數,這些數據是制作天氣預報、進行氣候分析預測、大氣科學研究的基礎資料。

      基于我國北斗二代導航定位系統并可兼容GPS的高空探測系統,具有體積小,重量輕,信號接收和數據處理自動化,通信頻道窄,地面系統輕巧等技術特點和優勢,提供了對高空風向和風速更精確自動化的觀測,提供了更精確的觀測位置信息,實現了更自動化、更經濟和更精確的高空探測,是當前國際上使用的最新高空探測技術。

      氣象探空儀的主要功能為測量高空大氣溫度、濕度、壓力和風力、風向等數據,為氣象預報提供參數。

      北斗高空氣象探測系統由高空探測單元和地面接收單元組成。工作原理如圖

      圖 北斗高空探測系統工作原理

      高空探測單元采用模塊化結構,它由數據采集模塊(完成溫、濕、壓傳感器的采集等)、MCU(數據轉換、處理與控制)、北斗接收模塊、發射模塊等組成。地面接收系統主要由基測箱、全向定向天線、地面接收機、地基北斗信號接收站、終端計算機及數據處理軟件組成。

      主要性能指標

    1) 工作頻率: 400.15MHz~406MHz(輸出頻率在工作范圍內連續可調)
    2) 輸出功率: ≤100mW
    3) 溫度測量范圍: -90℃~50℃
    溫度不確定度: 0.5℃
    溫度分辨率: 0.1℃
    4) 濕度測量范圍: 0~100%RH
    濕度不確定度: 5%RH(靜態不確定度≤2%RH。詳細說明見注)
    濕度分辨率: 0.1%RH
    響應時間: ≤1.5秒(常溫)
    5) 氣壓測量范圍: 1080~5hpa
    氣壓不確定度: 1.5hpa(1080~500hpa),0.7hpa(500~5hpa)
    氣壓分辨率: 0.1hpa
    6) 風測量范圍: 0~150m/s(風速),0~360°(風向)
    不確定度: 0.3m/s(風速),2°(風向),同球雙施放。
    7) 產品質量: ≤300g
    8) 信號接收: 北斗/GPS兼容,射頻具有雙模并行接收能力;
    9) 芯片捕獲靈敏度: 優于-160dBm,跟蹤靈敏度:優于-165dBm;
    10) 首次定位時間: 冷啟動≤40秒,熱啟動≤10秒,重捕獲≤1秒;
    11) 定位精度: 水平精度優于5米,高程精度優于20米;
    12) 測速精度: 優于0.2米/秒;
    13) 射頻芯片平均功耗: 小于40mw

  •   東方聯星結合在 BeiDou/GPS定位導航領域的技術優勢,積極尋求與環保行業企業的合作,進行環保儀器研發,實現環保儀器智能化,一體化。

      環保監控儀是基于導航定位技術、無線通信技術,數據采集技術以及計算機軟件的一體化儀器。配備不同的傳感器采集周圍環境參數,比如 (溫度,氣壓等),把這些參數轉換成數字信號,輸入ProGeeⅡ芯片,ProGeeⅡ芯片對將這些數據和內部 BeiDou/GPS定位數據進行處理,通過自帶的GPRS功能模塊,把數據傳送給監控中心,監控中心對收集的數據進行處理,分析環境數據,位置信息,給出是否正常,報警等結果。

    方案組成

      本監控儀采用公司的ProGeeⅡ導航通信芯片,具有GSM/GPRS通信功能和GPS衛星定位功能。射頻、基帶、CPU一體化設計,具有體積小、功耗低、性價比高等特點,是移動通訊和衛星導航功能的完美結合。

    系統構成簡圖如圖所示

      環保監控儀的大致工作流程為:首先,ProGeeⅡ芯片上電啟動完成初始化配置, BeiDou/GPS信號通過天線進入 BeiDou/GPS 基帶,解算出地理位置信息,傳感器采集周圍環境信息,CPU整合環境信息和位置信息,啟動GSM電路,連接中心服務器,向中心平臺上傳這些信息,同時中心可進行位置檢查等查詢操作。

      該設備使用 ProGeeⅡ導航通信芯片,同時具有定位,通信,CPU功能,體積小,方便布板;高集成,便于功能擴展;雙模定位,更可靠。

    方案特點

    ●實現 BeiDou/GPS(或GPS/GLONASS)雙系統導航定位,使定位更加準確、安全、可靠;
    ●自帶CPU功能,上層開發應用更簡單,功能強大,便于功能擴展;
    ●自帶GSM功能/GPRS數據通信功能,環保儀與監控平臺通信更方便可靠;
    ●開放多個GPIO接口,可以根據不同需求,連接不同傳感器;
    ●采用自主知識產權定位芯片,硬件電路及軟件全部國產化,技術支持與產品升級更有保障;

    應用效果

      ProGeeⅡ芯片體積小、功耗低、定位靈敏度高、啟動時間短、系統集成度高、外部接口豐富、工作穩定可靠。基于該芯片的環保監控儀可廣泛應用于船舶污水監控,室內空氣監控,數據采集監控等領域。

  •   隨著科技的不斷進步,衛星導航產品被用到了人們生活的方方面面:測繪、物流、監控、安防、手持/車載導航、手機等等。消費者在市場上可以選購到的衛星導航產品也多種多樣,豐富多彩。但是,擺在了消費者和廠家面前的共同問題是:如何確保衛星導航產品功能優秀?對廠家而言,出廠前的產品檢驗是保證產品質量的生命線,也是避免了產品出廠后受到消費者大規模投訴的保障。

      衛星導航產品在生產過程中容易出現問題:

    ● 

    原材料的選擇:衛星導航產品里面的源器件比較的多,比如說GPS模塊,GPS天線等等。原材料的質量好壞直接決定著最終產品的優劣。

    ● 

    測試方案的選擇:現在有很多工廠并沒有很好的測試解決方案,現有的一些也都是用轉發器或者是單通道模擬器作為信號源搭鍵的測試平臺,這樣有一定的弊端,檢驗的指標也不是很可靠。

    ● 

    轉發器方案可以解決廠房內的信號覆蓋問題,但是因為天上的衛星強度不可知,而且每一顆衛星信號不同,只能做定性分析,不能做定量測量的依據。

    ● 

    單通道方案可以解決測試單個通道的靈敏度問題,但是因為通道數只有一個,不能做啟動時間和定位精度等指標的測量。

    ● 

    測試方法的選擇:測試一臺衛星導航產品質量的好壞,要進行板級測試和整機測試,這樣才能全方位的保證產品的質量。

    ● 

    測試指標的不完整:進行測試的時候,一般要進行靈敏度測試,冷啟動定位時間測試。更多的要求可能還會提到定位精度測試,動態一致性測試等等。

      衛星導航產品的生產和測試過程如下圖所示:

      GPS板級測試 。主要是針對生產出來的電路板進行的一系列測試,測試的參數有:接收靈敏度,冷啟動時間,熱啟動時間,定位精度等。板級測試在生產制造過程中是非常重要的,它能夠在生產初期對產品質量進行把關,徹底排除工人焊接或者原材料損壞等問題對產品性能的影響。

      NS600 12通道GPS信號源可以同時發射出12顆同等功率強度的GPS衛星信號,所以在此處的測試是一個標準的定量分析,結果非常可靠。同時,對比單通道模擬器,NS600還可以被用來測試GPS接收機啟動時間,定位精度等指標,徹底保證了在板級的一致性。

      GPS整機測試。通過板級測試的電路板,進入后續的生產線被裝配成整機。在出廠前,要對整機在無線環境下進行測試。此處測試的指標有:接收機的靈敏度,啟動時間等。工位示意圖如下所示:

      搭建一個一分八工位的連接示意圖如下所示,這個系統包括四個板級測試工位,四個整機測試工位。

  • 應用方案簡介:

      為滿足科研院所、生產企業、高校對衛星導航產品和技術開展研究與開發的需要,聯星公司基于自主研發的深厚技術積淀,結合自身產品線從芯片、接收機、組合導航到模擬器和研發設備覆蓋面比較全的特點,為客戶提供國際一流水平的衛星導航綜合實驗室建設服務。該實驗室提供真實信號或根據要求仿真衛星導航信號,提供全部接收機內部算法,使科研人員在開放環境下,進行衛星導航接收機及終端的研究與開發工作。

      聯星公司可根據客戶需求提供不同配置衛星導航實驗室,適合于從高端衛星導航技術研發到終端研發及生產線品質保障等各類不同的應用需求。

      此實驗室提供的研發條件為:

    • 掌握軟件GPS 接收機設計方法
    • 掌握和開發GPS 接收機相關器算法
    • 掌握和開發GPS 接收機導航解算算法
    • 掌握和開發GPS 接收機基帶算法
    • 掌握GPS 芯片和接收機設計方法
    • 開發GPS/BD/GLONASS 接收機(抗多徑、高靈敏度、中動態、高動態)
    • GPS/BD/GLONASS 衛星導航終端測試
    • 理解GNSS/INS 組合導航系統工作原理和使用方法
    • 多系統衛星導航接收機研究

    系統組成及工作原理:

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