ПРИЕМНИК НАВИГАЦИОННЫХ ДАННЫХ

Полезная модель относится к спутниковым навигационным приемникам и может найти широкое применение для приема спутниковых навигационных данных от двух спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС (Россия) и GPS (США).
Известен мобильный навигационный терминал (см. патент №68822 МПК Н04В 1/38 (2006.01), Н04М 11/00 (2006.01), опубл. 27.11.2007 г. по заявке №2007133707/22 от 10.09.2007 г., патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью «РИМКО-ХХI»), содержащий разъем подключения антенны спутникового модема, спутниковый модем, разъем подключения ГЛОНАСС/GPS антенны, ГЛОНАСС/GPS приемник, микроконтроллер, преобразователь уровня RS-232, три порта ввода-вывода, стабилизатор электропитания 3,3 В.
Признаки аналога, совпадающие с признаками заявляемой полезной модели, следующие: разъем подключения ГЛОНАСС/GPS антенны, ГЛОНАСС/GPS приемник, микроконтроллер.
Причиной, препятствующей достижению заявляемого технического результата, являются узкие функциональные возможности.
Также известен мобильный навигационный терминал (см. патент №91240 МПК Н04В 1/38 (2006.01), Н04М 11/00 (2006.01), опубл. 27.01.2010 г. по заявке №2009136956/22 от 06.10.2009 г., патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью «Хитон»), который содержит разъем подключения микрофона-динамика, GSM антенну, разъем подключения GSM антенны, блок антистатической защиты, считыватели SIM-карт, ГЛОНАСС антенну, разъем подключения ГЛОНАСС антенны, ГЛОНАСС/GPS приемник, ключи, GSM/GPRS модем, микроконтроллер, блок энергонезависимой памяти, усилитель низкой частоты, разъем подключения порта USB, порт USB, стабилизаторы электропитания, разъем подключения питания и портов аналогового и дискретного ввода-вывода, порт аналогового ввода и дискретного ввода-вывода, разъем подключения коммуникационных портов ввода-вывода, порт RS-232/RS-485, порт 1-WIRE, порт CAN, разъем подключения УКВ радиостанции, модулятор/демодулятор, блок управления УКВ радиостанцией, блок зарядки и защиты, резервный аккумулятор.
Признаки аналога, совпадающие с признаками заявляемой полезной модели, следующие: ГЛОНАСС/GPS приемник, микроконтроллер.
Причиной, препятствующей, достижению заявляемого технического результата, являются узкие функциональные возможности.
В качестве ближайшего аналога может быть рассмотрен спутниковый навигационный приемник (см. патент на полезную модель РФ №71489 МПК Н04В 1/38 (2006.01), опубл. 10.03.2008 г. по заявке №2007144436/22 от 03.12.2007 г., патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью «РИМКО-ХХ1»), содержащий стабилизатор электропитания на 3,3 В, ГЛОНАСС/GPS приемник, выполненный с возможностью одновременной работы с глобальной навигационной спутниковой системой России (ГЛОНАСС) и глобальной системой позиционирования США (GPS), преобразователь уровня RS-232, предназначенный для преобразования логических уровней в уровни интерфейса RS-232, разъем подключения ГЛОНАСС/GPS антенны, первый порт ввода-вывода, предназначенный для подключения внешних устройств, второй порт ввода-вывода, предназначенный для коммутации с внешними исполнительными устройствами, отличающийся тем, что дополнительно содержит микроконтроллер, предназначенный для измерения и обработки цифровых и аналоговых сигналов, третий порт ввода-вывода, предназначенный для программирования микроконтроллера, контроллер шины USB, предназначенный для подключения дополнительных периферийных устройств, четвертый порт ввода-вывода, предназначенный для передачи данных для средне- и низкоскоростных периферийных устройств и для подачи питания к периферийному устройству (напряжение +5 В), пятый порт ввода-вывода, предназначенный для подачи электропитания, при этом первый вход ГЛОНАСС/GPS приемника соединен с первым выходом разъема подключения ГЛОНАСС/GPS антенны, второй вход ГЛОНАСС/GPS приемника соединен с первым входом микроконтроллера и первым входом преобразователя уровня RS-232, и первым входом контроллера USB, второй выход микроконтроллера соединен со вторым входом преобразователя уровня RS-232 и вторым входом контроллера USB, при этом шестой вход микроконтроллера соединен с третьим входом ГЛОНАСС/GPS приемника и третьим входом преобразователя уровня RS-232, и первым входом второго порта ввода-вывода, и вторым выходом стабилизатора электропитания 3,3 В, и четвертым входом контроллера USB, третий вход-выход упомянутого контроллера USB соединен с первым входом-выходом четвертого порта ввода-вывода, второй выход которого соединен с первым выходом пятого порта ввода-вывода и первым входом стабилизатора электропитания 3,3 В, при этом третий вход микроконтроллера соединен со вторым входом второго порта ввода-вывода, четвертый выход микроконтроллера соединен с первым входом третьего порта ввода-вывода, пятый выход упомянутого микроконтроллера соединен со вторым выходом третьего порта ввода-вывода, второй выход которого предназначен для передачи аналоговых данных, третий выход третьего порта ввода-вывода предназначен для передачи цифровых данных и соединен с пятым входом микроконтроллера, четвертый вход-выход упомянутого преобразователя уровня RS-232 соединен с первым входом-выходом первого порта ввода-вывода.
Признаки аналога, совпадающие с признаками заявляемого технического решения, следующие: разъем подключения ГЛОНАСС/GPS антенны, ГЛОНАСС/GPS приемник, микроконтроллер, причем вход ГЛОНАСС/GPS приемника соединен с выходом разъема подключения ГЛОНАСС/GPS антенны.
Причиной, препятствующей достижению заявляемого технического результата, является то, что данный спутниковый навигационный приемник имеет узкие функциональные возможности.
Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, заключается в расширении функциональных возможностей заявляемой полезной модели.
Технический результат, обеспечиваемый при реализации заявляемого технического решения, заключается в применении двух последовательных асинхронных каналов обмена UART0 и UART1, микроконтроллера с шиной PCI, интерфейса PCI 32/33 и блока РМС разъемов.
Структурная схема приемника навигационных данных поясняется чертежом, на котором обозначены:
1 - приемник навигационных данных;
1
1 - вход приемника навигационных данных 1;
2
3
1, 1 - первый и второй входы-выходы приемника навигационных данных 1;
2 - разъем подключения ГЛОНАСС/GPS антенны;
1
2 - вход разъема подключения ГЛОНАСС/GPS приемника 2;
2
2 - выход разъема подключения ГЛОНАСС/GPS приемника 2;
3 - ГЛОНАСС/GPS приемник;
1
3 - вход ГЛОНАСС/GPS приемника 3;
2
3
3, 3 - первый и второй входы-выходы ГЛОНАСС/GPS приемника 3;
4 - последовательный асинхронный канал обмена UARTO;
5 - последовательный асинхронный канал обмена UART1;
6 - микроконтроллер;
1
2
6, 6 - первый и второй входы-выходы микроконтроллера 6;
3
6 - третий вход-выход микроконтроллера 6;
7 - интерфейс PCI 32/33;
8 - блок РМС разъемов;
1
8 - первый вход-выход блока РМС разъемов 8;
2
3
8, 8 - первый и второй входы-выходы блока РМС разъемов.
1
2
1
1
2
3
1
2
3
1
2
2
3
3
Указанный технический результат достигается тем, что в приемник навигационных данных 1, содержащий разъем 2 подключения ГЛОНАСС/GPS антенны, ГЛОНАСС/GPS приемник 3, микроконтроллер 6, причем вход 3 ГЛОНАСС/GPS приемника 3 соединен с выходом 2 разъема 2 подключения ГЛОНАСС/GPS антенны, дополнительно введены два последовательных асинхронных канала обмена UART0 4 и UART1 5, интерфейс PCI 32/33 7 и блок РМС разъемов 8, причем микроконтроллер 6 выполнен со встроенной шиной PCI, при этом вход 1 приемника навигационных данных 1 является входом 2 разъема 2 подключения ГЛОНАСС/GPS антенны, первый и второй входы-выходы 3, 3 ГЛОНАСС/GPS приемника 3 через последовательные асинхронные каналы обмена UART0 4 и UART1 5 соединены соответственно с первым и вторым входом-выходом 6, 6 микроконтроллера 6 со встроенной шиной PCI, третий вход-выход 6 которого через интерфейс PCI 32/33 7 соединен с первым входом-выходом 8 блока РМС разъемов 8, второй вход-выход 8 которого является первым входом-выходом 1 приемника навигационных данных 1 для соединения с РМС мезонином, третий вход-выход 8 блока РМС разъемов 8 является вторым входом - выходом 1 приемника навигационных данных 1 для подключения стабилизированного питания +3,3 В.
В приемнике навигационных данных 1 разъем 2 служит для подключения внешней ГЛОНАСС/GPS. антенны, ГЛОНАСС/GPS приемник 3 обеспечивает прием спутниковых навигационных данных от двух спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС и GPS. Микроконтроллер 6 со встроенной шиной PCI (на чертеже не показано) обеспечивает работу интерфейса PCI 32/33 7 в соответствии со спецификацией PCU Bus 2.3. Микроконтроллер 6 со встроенной шиной PCI осуществляет обмен с ГЛОНАСС/GPS приемником 3 по двум последовательным асинхронным каналам обмена UART0 4, UART1 5 с уровнями сигналов LVTTL любой скорости обмена из ряда 4,8; 9,6; 19,2; 38,4; 57,6; 115,2 Кбит/с. Для каждого UART микроконтроллер 6 со встроенной шиной PCI содержит входное FIFO и выходное FIFO по 64 байт каждое. Микроконтроллер 6 со встроенной шиной PCI осуществляет управление ГЛОНАСС/GPS приемником 3 по сигналам «СБРОС» и «ОТКЛЮЧЕНИЕ» (на чертеже не показано) и прием сигнала «СЕКУНДНАЯ МЕТКА» (на чертеже не показано). Блок РМС разъемов 8 предназначен для подключения интерфейса PCI 32/33 7, через который осуществляется взаимодействие с микроконтроллером 6 со встроенной шиной PCI по управляющим сигналам, для подачи стабилизированного питания +3,3 В (на чертеже не показано) на микроконтроллер 6 со встроенной шиной PCI и приемник навигационных данных 1 и для подключения РМС мезонинов согласно стандарту IEEE Р1386.1.
Работа приемника навигационных данных 1 заключается в следующем. Сигналы от двух спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС и GPS (на чертеже не показано) непрерывно поступают на совмещенную ГЛОНАСС/GPS антенну, далее, в соответствии с алгоритмом работы пользователя, по шине PCI (на рисунке не показано) в микроконтроллер 6 со встроенной шиной PCI через разъем 2 подключения антенны поступают команды для ГЛОНАСС/GPS приемника 3, которые в микроконтроллере 6 со встроенной шиной PCI преобразуются в набор байтовых команд ГЛОНАСС/GPS приемника 3 и по двум последовательным асинхронным каналам обмена UART0 4, UART1 5 выдаются в ГЛОНАСС/GPS приемник 3. В соответствии с алгоритмом работы ГЛОНАСС/GPS приемника 3 по двум последовательным асинхронным каналам обмена UART0 4, UART1 5 в микроконтроллере 6 со встроенной шиной PCI принимаются наборы байтовых данных ГЛОНАСС/GPS приемника 3, которые в микроконтроллере 6 со встроенной шиной PCI преобразуются в 32-разрядные данные и читаются пользователем по шине PCI. Через блок РМС разъемов 8 осуществляется подключение интерфейса PCI 32/33 7, а также подается стабилизированное питание +3,3 В (на чертеже не показано) для микроконтроллера 6 со встроенной шиной PCI и приемника навигационных данных 1 и осуществляется подключение РМС мезонинов.