东方联星_北斗导航芯片_北斗导航板块_北斗导航终端-
东方联星
解决方案
  •   PNS100组合导航系统采用的BeiDou/GPS或GPS/GLONASS卫星导航和惯性导航(INS)紧耦合技术,将32通道卫星定位与6自由度MEMS--INS惯性测量器件紧密结合,充分发挥GNSS精确定位和INS连续自主定位的优点,有效地解决了INS测姿和定位的随时间漂移、GNSS定位和测速平滑度欠缺完备性等问题,提高了系统的灵敏度、精度、连续性和测姿稳定性,并且在卫星信号受遮挡或不可用的情况下,令系统在短时间内仍能保持导航定位、测姿、测速能力。

    PNS100组合导航系统可应用于多个领域:

    无人机的定位、控制、导航应用

      PNS100可为无人机提供连续无缝的飞行参数,包括飞机的三维位置(经度、纬度、高度)、三维速度(东向、北向、天向速度)和三维姿态(俯仰、横滚、航向),以及载体坐标系下(右、前、上)三轴的加速度和角速度以用于无人机的飞控系统,同时MEMS组合导航系统体积小重量轻,非常适合无人机的使用。

    车辆的定位、导航应用

      随着卫星导航技术的不断发展及应用,车辆导航定位已成为其最大的应用领域,但由于卫星导航的特性和道路的复杂性(如城市峡谷和隧道),卫星定位可能将会发生偏离和无法定位的状态,而PNS100因为引入了惯性导航INS,与卫星导航组成了组合导航系统,在卫星信号不好及无信号的情况下依旧可以精准定位,避免发生导航误差及中断。此外,单纯的卫星导航系统只有在车辆运动的状态下才可以提供精准的航向参数,在停车状态下无法提供,而组合导航系则可以全程提供车辆的姿态(俯仰、横滚、航向)参数。

    动中通天线控制应用

      动中通天线要在运动中连续实时精准地保持天线对准通信卫星,因此需要获得完备精准的载体(车辆、船舶)动态姿态参数,以便控制天线平台跟踪卫星。目前只有惯导系统可以提供此信息,但由于纯惯导系统的误差随时间积累而发散,因此其应用受到一定的限制。组合导航系统解决了INS测姿和定位的随时间漂移问题,因此非常适合应用在动中通天线控制系统中。

  •   PNS200组合导航系统采用 BeiDou/GPS或GPS/GLONASS卫星导航和惯性导航(INS)紧耦合技术,将32通道的卫星定位与基于光纤陀螺和石英加速度计的6自由度惯性测量器件紧密结合,充分发挥GNSS精确定位和INS连续自主定位的优点,有效地解决了INS测姿和定位的随时间漂移问题和GNSS定位和测速平滑度欠缺完备性等问题,提高了系统的灵敏度、精度、连续性和测姿稳定性,并且在卫星信号受遮挡或不可用的情况下,使系统在短时间内仍能保持导航定位、测姿、测速能力。

    PNS200组合导航系统可应用于多个领域:

    航空载体的定位、控制、导航应用

      目前,基于光纤陀螺的组合导航系统由于其在精度、体积、成本、可靠性、抗冲击振动等方面的综合优势已经成为航空导航的应用主流。PNS200可为航空载体(如无人机、运输机、飞艇、浮空器等等)提供连续无缝的飞行参数,包括载体的三维位置(经度、纬度、高度)、三维速度(东向、北向、天向速度)和三维姿态(俯仰、横滚、航向),以及载体坐标系下(右、前、上)三轴的加速度和角速度。

    舰船的测姿、导航应用

      目前卫星导航设备在海洋船舶中已普遍使用,它与传统的船用导航系统相比具有全球、连续、实时、高精度、多功能等优点。PNS200可作为舰船的导航测姿设备,充分发挥卫星系统精度高、无累积误差以及惯性系统自主性、动态性好、抗干扰能力强等优点,提高系统整体的位置、速度、姿态的测量精度。

    动中通天线控制应用

      动中通天线要在运动中连续实时精准地保持天线对准通信卫星,因此需要获得完备精准的载体(车辆、船舶、飞机)动态姿态参数,以便控制天线平台跟踪卫星。目前只有惯导系统可以提供此信息,但由于纯惯导系统的误差随时间积累而发散,因此其应用一定限制。组合导航系统解决了INS测姿和定位的随时间漂移问题,因此非常适合应用在动中通天线控制系统中。

    平台系统的稳定控制

      由于PNS200的姿态与角速度信息输出频率快(最大可达200Hz)、稳定性高,因此PNS200也可用于平台系统的稳定控制方面。

  •   TOAS100双天线测向系统是基于最新的多射频单元同步技术的小型化双天线测向系统。系统采用更加精密的载波相位相对定位差分技术,从而实现了静态和动态情况下的高精度、高稳定性、抗多路径干扰的航向测量,并且定向精度不随时间漂移。

    TOAS100双天线测向系统可应用于多个领域:

    船舶定向的应用

      船舶在海洋中行驶时航向的精准与否十分重要,但由于海面上没有参照物,因此需要通过其它方法得知航向,如罗盘(精度较低)、纯惯性导航(精度随时间漂移)、组合导航系统(成本较大)。随着卫星导航技术的发展和应用的普及,双天线测向系统应运而生。TOAS100成本较低,使用方便且精度高、可靠性好,非常适用于军用舰队编队执行任务和民用渔船编队捕鱼的应用。

    雷达系统的应用

      雷达系统对于自身航向的精度要求以及稳定性非常高,激光或光纤惯导系统虽然精度可以满足雷达系统的要求,但其成本高,定向精度随时间漂移,不利于成本控制和长时间应用,而TOAS100成本较低,精度及可靠性高(2m基线精度可达0.1度,且精度不随时间漂移)非常适用于雷达系统。

    静中通的应用

      目前静中通的初始对准使用的是磁罗盘,但磁罗盘抗干扰能力差(如附近有磁性材料,车辆,建筑等),且其精度较差(在几度范围内)。而TOAS100双天线测向系统不仅精度高(0.1度)且可靠性好,有利于提高静中通初始对准精度。

  •   本系统以北斗卫星、GPS复合导航系统作为车载定位终端,以专用抗震防水型电脑作为车载监控终端,北斗便携式手柄作为个人移动定位终端,以北斗卫星短信平台作为通信手段,连接指挥监控调度中心,形成全域车辆人员指挥监控网,实现对机动目标的全过程态势显示和指挥控制。

    图 1北斗复合导航、通信、指挥监控系统示意图

      移动车载系统由复合导航和通信单元、卫星天线和车载监控终端三部分组成,如图2所示。其中,复合导航通信单元包括北斗通信(RDSS)、北斗(RNSS)/GPS复合导航、智能处理器、信息存储、通信接口和电源等主要模块。天线单元包括北斗一代、二代和GPS三组天线,是一种有源天线,具有抗干扰、高增益、高灵敏度特点,能够满足机动、全域全向定位和通信的使用要求。选择专用抗震防水型平板电脑作为移动监控终端,具有体积小、使用方便、低功耗等物理特点,同时又能满足自定位、地理信息显示、收发指控短信等功能需求。

    图2 移动车载系统原理图

      监控中心是由BeiDou和GPS卫星天线,BeiDou/GPS复合导航定位单元、北斗集中通信单元、信息代理服务器、用户终端和网络等设备组成。北斗复合导航定位单元用于监控中心的定位和时钟同步。北斗通信单元用于监控中心与移动目标之间的卫星短信集中通信,是系统唯一的通信手段。信息代理服务器是系统信息处理的核心,主要功能:一是接收处理实时动态信息,并将处理结果存入数据库,同时向客户端实时发布;二是响应客户请求,并根据功能要求处理用户提交的各类申请;三是收发、交换和处理各类卫星通信信息,是系统的通信枢纽;四是提供与其他系统的信息交换功能,实现信息交换相关的传输协议和应用协议。用户终端是监控中心用户监控和实施指挥主要界面和手段,通过监控终端,掌控实时态势;通过对各类信息相关处理,实现计算、选优、跟踪、特情处置等辅助决策功能;通过北斗短信通信,对机动目标实施指挥控制。

  •   北斗多模导航仪是基于导航定位技术、GIS、无线通信技术,以及计算机软件、网络等先进技术的导航定位设备。导航仪能够将载体的动态位置(经度和纬度)、时间、状态等信息在屏幕中进行显示,按用户需要进行导航,同时可将位置或其它信息通过GPRS无线通信链路进行短消息传输。该导航仪具有导航定位准确、性能可靠、应用灵活、操作简便等特点。此外还具有视频播放、音乐播放、电子书、游戏等功能;

    方案组成

      本系统采用东方联星公司自主研发的多模兼容导航定位芯片OTrack-32,可以同时接收 BeiDou、GPS、GLONASS卫星信号。芯片采用高性能架构的32通道设计,能够快速捕获信号。同时完成导航定位算法的设计,并将其以驱动程序的方式集成到Window CE5.0操作系统中。此外,还完成电子地图以及导航算法及应用软件的开发与集成。

      处理器采用基于ARM 920T内核结构的芯片S3C2440,主频可高达530 MHz,SDRAM 为64 MB,Flash为32 MB,外置SDRAM以及NANDFlash。

    系统构成简图

      导航仪的大致工作流程为:首先,导航仪通过卫星导航定位芯片(OTrack-32)及相关算法获得载体的具体地理位置信息以及其它附属信息(如行驶速度和时间等),然后,通过内置存储设备中的地图,把其对应当前位置的地图部分在彩色显示屏上显示出来,同时显示自身的状态(如速度、时间、收到了何种消息等)。通过GPRS等通信模块,实现与互联网或其它终端的通信连接。

      该导航仪可以使用市场上任何基于Windows CE 5.0操作系统的导航软件,如凯立德、道道通、高德等。导航软件储存在SD卡中,无需专门安装,可通过更换SD卡而使用不同的导航软件。

    方案特点

      该双模导航仪具有如下优势:

    ●实现 BeiDou/GPS(或GPS/GLONASS)双系统导航定位,使定位更加准确、安全、可靠;
    ●采用自主知识产权定位芯片,硬件电路及软件全部国产化,技术支持与产品升级更有保障;
    ●适于多种载体,具有优异的动态性能;
    ●功能强大,集成GPRS通信功能以及多种娱乐休闲功能;
    ●采用Windows CE操作系统,大容量SD卡,方便更换多种地图。

    应用效果

      经过长期应用试验,该导航仪各项功能与技术指标均满足设计要求,具有导航定位准确、性能可靠、应用灵活、操作简便等特点。其内部采用BD/GPS/GLONASS多模兼容卫星导航芯片OTrack-32,具有同等于或优于国外导航芯片的技术指标,且自2008以来一直被广泛应用。采用该芯片的卫星导航仪除了可应用于车载、航海、航空外,还可应用于如个人旅游、野外探险等其它任何需要定位导航的场所。  

  • 北斗多模车辆监控调度管理系统通过监控应用服务平台,结合北斗多模车载监控终端,实现对车船等移动目标的定位跟踪、监控调度、报警处理、轨迹分析、信息发布、运营管理、统计分析等于一体的应用服务系统,能满足各行业对于移动目标通用的监控定位管理的需求。

  •   高空气象探测仪能够获取大气温度、湿度、压力和风等参数,这些数据是制作天气预报、进行气候分析预测、大气科学研究的基础资料。

      基于我国北斗二代导航定位系统并可兼容GPS的高空探测系统,具有体积小,重量轻,信号接收和数据处理自动化,通信频道窄,地面系统轻巧等技术特点和优势,提供了对高空风向和风速更精确自动化的观测,提供了更精确的观测位置信息,实现了更自动化、更经济和更精确的高空探测,是当前国际上使用的最新高空探测技术。

      气象探空仪的主要功能为测量高空大气温度、湿度、压力和风力、风向等数据,为气象预报提供参数。

      北斗高空气象探测系统由高空探测单元和地面接收单元组成。工作原理如图

      图 北斗高空探测系统工作原理

      高空探测单元采用模块化结构,它由数据采集模块(完成温、湿、压传感器的采集等)、MCU(数据转换、处理与控制)、北斗接收模块、发射模块等组成。地面接收系统主要由基测箱、全向定向天线、地面接收机、地基北斗信号接收站、终端计算机及数据处理软件组成。

      主要性能指标

    1) 工作频率: 400.15MHz~406MHz(输出频率在工作范围内连续可调)
    2) 输出功率: ≤100mW
    3) 温度测量范围: -90℃~50℃
    温度不确定度: 0.5℃
    温度分辨率: 0.1℃
    4) 湿度测量范围: 0~100%RH
    湿度不确定度: 5%RH(静态不确定度≤2%RH。详细说明见注)
    湿度分辨率: 0.1%RH
    响应时间: ≤1.5秒(常温)
    5) 气压测量范围: 1080~5hpa
    气压不确定度: 1.5hpa(1080~500hpa),0.7hpa(500~5hpa)
    气压分辨率: 0.1hpa
    6) 风测量范围: 0~150m/s(风速),0~360°(风向)
    不确定度: 0.3m/s(风速),2°(风向),同球双施放。
    7) 产品质量: ≤300g
    8) 信号接收: 北斗/GPS兼容,射频具有双模并行接收能力;
    9) 芯片捕获灵敏度: 优于-160dBm,跟踪灵敏度:优于-165dBm;
    10) 首次定位时间: 冷启动≤40秒,热启动≤10秒,重捕获≤1秒;
    11) 定位精度: 水平精度优于5米,高程精度优于20米;
    12) 测速精度: 优于0.2米/秒;
    13) 射频芯片平均功耗: 小于40mw

  •   东方联星结合在 BeiDou/GPS定位导航领域的技术优势,积极寻求与环保行业企业的合作,进行环保仪器研发,实现环保仪器智能化,一体化。

      环保监控仪是基于导航定位技术、无线通信技术,数据采集技术以及计算机软件的一体化仪器。配备不同的传感器采集周围环境参数,比如 (温度,气压等),把这些参数转换成数字信号,输入ProGeeⅡ芯片,ProGeeⅡ芯片对将这些数据和内部 BeiDou/GPS定位数据进行处理,通过自带的GPRS功能模块,把数据传送给监控中心,监控中心对收集的数据进行处理,分析环境数据,位置信息,给出是否正常,报警等结果。

    方案组成

      本监控仪采用公司的ProGeeⅡ导航通信芯片,具有GSM/GPRS通信功能和GPS卫星定位功能。射频、基带、CPU一体化设计,具有体积小、功耗低、性价比高等特点,是移动通讯和卫星导航功能的完美结合。

    系统构成简图如图所示

      环保监控仪的大致工作流程为:首先,ProGeeⅡ芯片上电启动完成初始化配置, BeiDou/GPS信号通过天线进入 BeiDou/GPS 基带,解算出地理位置信息,传感器采集周围环境信息,CPU整合环境信息和位置信息,启动GSM电路,连接中心服务器,向中心平台上传这些信息,同时中心可进行位置检查等查询操作。

      该设备使用 ProGeeⅡ导航通信芯片,同时具有定位,通信,CPU功能,体积小,方便布板;高集成,便于功能扩展;双模定位,更可靠。

    方案特点

    ●实现 BeiDou/GPS(或GPS/GLONASS)双系统导航定位,使定位更加准确、安全、可靠;
    ●自带CPU功能,上层开发应用更简单,功能强大,便于功能扩展;
    ●自带GSM功能/GPRS数据通信功能,环保仪与监控平台通信更方便可靠;
    ●开放多个GPIO接口,可以根据不同需求,连接不同传感器;
    ●采用自主知识产权定位芯片,硬件电路及软件全部国产化,技术支持与产品升级更有保障;

    应用效果

      ProGeeⅡ芯片体积小、功耗低、定位灵敏度高、启动时间短、系统集成度高、外部接口丰富、工作稳定可靠。基于该芯片的环保监控仪可广泛应用于船舶污水监控,室内空气监控,数据采集监控等领域。

  •   随着科技的不断进步,卫星导航产品被用到了人们生活的方方面面:测绘、物流、监控、安防、手持/车载导航、手机等等。消费者在市场上可以选购到的卫星导航产品也多种多样,丰富多彩。但是,摆在了消费者和厂家面前的共同问题是:如何确保卫星导航产品功能优秀?对厂家而言,出厂前的产品检验是保证产品质量的生命线,也是避免了产品出厂后受到消费者大规模投诉的保障。

      卫星导航产品在生产过程中容易出现问题:

    ● 

    原材料的选择:卫星导航产品里面的源器件比较的多,比如说GPS模块,GPS天线等等。原材料的质量好坏直接决定着最终产品的优劣。

    ● 

    测试方案的选择:现在有很多工厂并没有很好的测试解决方案,现有的一些也都是用转发器或者是单通道模拟器作为信号源搭键的测试平台,这样有一定的弊端,检验的指标也不是很可靠。

    ● 

    转发器方案可以解决厂房内的信号覆盖问题,但是因为天上的卫星强度不可知,而且每一颗卫星信号不同,只能做定性分析,不能做定量测量的依据。

    ● 

    单通道方案可以解决测试单个通道的灵敏度问题,但是因为通道数只有一个,不能做启动时间和定位精度等指标的测量。

    ● 

    测试方法的选择:测试一台卫星导航产品质量的好坏,要进行板级测试和整机测试,这样才能全方位的保证产品的质量。

    ● 

    测试指标的不完整:进行测试的时候,一般要进行灵敏度测试,冷启动定位时间测试。更多的要求可能还会提到定位精度测试,动态一致性测试等等。

      卫星导航产品的生产和测试过程如下图所示:

      GPS板级测试 。主要是针对生产出来的电路板进行的一系列测试,测试的参数有:接收灵敏度,冷启动时间,热启动时间,定位精度等。板级测试在生产制造过程中是非常重要的,它能够在生产初期对产品质量进行把关,彻底排除工人焊接或者原材料损坏等问题对产品性能的影响。

      NS600 12通道GPS信号源可以同时发射出12颗同等功率强度的GPS卫星信号,所以在此处的测试是一个标准的定量分析,结果非常可靠。同时,对比单通道模拟器,NS600还可以被用来测试GPS接收机启动时间,定位精度等指标,彻底保证了在板级的一致性。

      GPS整机测试。通过板级测试的电路板,进入后续的生产线被装配成整机。在出厂前,要对整机在无线环境下进行测试。此处测试的指标有:接收机的灵敏度,启动时间等。工位示意图如下所示:

      搭建一个一分八工位的连接示意图如下所示,这个系统包括四个板级测试工位,四个整机测试工位。

  • 应用方案简介:

      为满足科研院所、生产企业、高校对卫星导航产品和技术开展研究与开发的需要,联星公司基于自主研发的深厚技术积淀,结合自身产品线从芯片、接收机、组合导航到模拟器和研发设备覆盖面比较全的特点,为客户提供国际一流水平的卫星导航综合实验室建设服务。该实验室提供真实信号或根据要求仿真卫星导航信号,提供全部接收机内部算法,使科研人员在开放环境下,进行卫星导航接收机及终端的研究与开发工作。

      联星公司可根据客户需求提供不同配置卫星导航实验室,适合于从高端卫星导航技术研发到终端研发及生产线品质保障等各类不同的应用需求。

      此实验室提供的研发条件为:

    • 掌握软件GPS 接收机设计方法
    • 掌握和开发GPS 接收机相关器算法
    • 掌握和开发GPS 接收机导航解算算法
    • 掌握和开发GPS 接收机基带算法
    • 掌握GPS 芯片和接收机设计方法
    • 开发GPS/BD/GLONASS 接收机(抗多径、高灵敏度、中动态、高动态)
    • GPS/BD/GLONASS 卫星导航终端测试
    • 理解GNSS/INS 组合导航系统工作原理和使用方法
    • 多系统卫星导航接收机研究

    系统组成及工作原理: