北斗GPS多模衛(wèi)星導航模塊

.z西南集成電路設計**地址：**市經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)信息科技園B座5/F：400060：86-23-6280320462836154：86-23-62836149.swid..:swidswid..*N647-BDBD/GPS多模衛(wèi)星導航通用接收機模組產(chǎn)品說明書功能描述概述本模塊是一款支持BD2B1/GPSL1頻點的雙模導航定位模塊。模塊尺寸為16mm*12mm*2.65mm，采用24pin郵票孔封裝。本模塊內(nèi)部具備天線狀態(tài)檢測和天線短路保護功能，支持休眠工作模式。產(chǎn)品特性24pin郵票孔封裝，尺寸16mm*12mm*2.5mm支持BD2B1和GPSL1頻點支持以下三種工作模式單BD2B1工作模式單GPSL1工作模式BD2B1/GPSL1混合工作模式內(nèi)置BD2B1/GPSL1的LNA〔低噪聲放大器〕。具有天線狀態(tài)檢測和天線短路保護的功能。具有備份電源輸入接口，支持熱啟動。內(nèi)部自帶上電復位電路，并支持用戶在使用中對模塊進展外部復位。性能指標表1-1雙模導航定位模塊主要性能指標參數(shù)描述性能指標備注最小值典型值最大值單位定位精度水平≤2.5m測速精度速度≤1m/s首次定位時間TTFF冷啟動≤30s熱啟動≤1s重捕獲≤2s靈敏度捕獲-148dBm跟蹤-165dBm串口輸出波特率48009600115200bps默認9600bps數(shù)據(jù)更新率150Hz工作電壓VCC3.03.33.6VV_BCKP1.82.73.6V平均功耗跟蹤電流40mA主電源VCC為3.3V溫度工作-3070℃存儲-4085℃應用個人定位和導航產(chǎn)品車載、船舶定位導航功能框圖和典型應用功能框圖圖1-1雙模導航定位模塊功能框圖本雙模導航定位模塊可對外部BD2B1/GPSL1有源天線供電，并具有天線狀態(tài)檢測和天線短路保護功能。外部有源天線接收空中衛(wèi)星信號送給射頻芯片，射頻芯片內(nèi)部經(jīng)LNA放大、混頻處理后送到中頻濾波器，再經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換成數(shù)字中頻信號送給基帶芯片。基帶芯片接收到射頻芯片送來的數(shù)字中頻信號，經(jīng)過捕獲和跟蹤、定位解算等一系列算法處理后，通過串口輸出NMEA數(shù)據(jù)并給出1PPS信號。典型應用圖1-2雙模導航定位模塊典型應用圖模塊接口說明硬件接口電源模塊有兩個電源輸入管腳〔VCC、V-BCK〕與兩個電源輸出管腳〔VCC-RF〕。其中VCC為模塊的工作主電源；V-BCK為模塊的備份輸入電源，在主電源VCC斷電時給RTC電路供電，確保關鍵信息不喪失，以實現(xiàn)熱啟動功能，模塊內(nèi)部設計有對備用電源V-BCK的充電電路，推薦外接可充電的電池或大容量電容；VCC-RF輸出VCC電壓值，可用于天線供電。天線接口模塊的天線接口〔RFIN管腳〕可直接連接BD2B1/GPSL1雙模有源天線。該接口內(nèi)部采用50Ω阻抗匹配。1PPS信號接口模塊第3腳1PPS為秒脈沖信號輸出。UART接口串口1在UTC秒邊界輸出NMEA數(shù)據(jù)，上位機也可以通過該串口對模塊進展工作模式切換。機械特性模塊尺寸圖3-1外形尺寸管腳定義圖3-2雙模導航定位模塊管腳示意圖表格3-1雙模導航定位模塊管腳定義管腳信號名方向電平標準描述1BOOT_SELO0-3.6V未連接。2NCI0-3.6V未連接31PPSO0-3.6V秒脈沖輸出。串口1發(fā)送：NMEA數(shù)據(jù)輸出、軟件版本升級、狀態(tài)輸出等4,5,6,7NC未連接8RSTI0-3.6V復位信號輸入9VCC-RFO3V3V電源輸出10GND0V地11RFINI/O3.3VRF信號輸入，VCC電壓輸出，由模塊對天線進展供電12,13GND00V地14,15,16,17,18,19NC未連接20,T*DO0-3.6V串口1輸出21R*DI0-3.6V串口1接收22VBCKI備用電池輸入23VCCI主電源24GND0V地電氣和溫度特性焊接溫度曲線模塊焊接溫度曲線和相關說明如圖4-1和表4-3所示：圖4-1SMT溫度曲線表4-3SMT溫度參數(shù)表ProfileFeaturePb-FreeAssemblyAverageRamp-upRate(TSma*toTP)3℃/secondma*.-TemperatureMin(TSma*)-TemperatureMa*(TSma*)-TemperatureMa*(tsmin-tsma*)150℃200℃60-120secondsTimemaintainedabove:-Temperature(TSL)-Time(tL)217℃60-150secondsPeak-classificationTemperature(TP)*260+0/-5℃*Timewithin5℃ofactualPeakTemperature(tP)30**secondsRamp-DownRate6℃/secondsma*.Time25℃toPeakTemperature8minutesma*.*Toleranceforpeakprofiletemperature(Tp)isdefinedasasupplierminimumandauserma*imum.**Tolerancefortimeatpeakprofiletemperature(tp)isdefinedasasupplierminimumandauserma*imum.其他1〕模塊的VCC供電電源紋波盡量控制在100mV以內(nèi)，并且防止電源上有干擾。2〕請確保上位機與模塊設置的波特率保持一致。3〕天線請選用有質(zhì)量保證的雙模有源天線，并確保對天線供電。4〕模塊焊接時請控制好溫度，防止模塊損壞。5〕為保證模塊的熱啟動功能，請確保備份電源供電正常。一NMEA輸出說明輸出協(xié)議支持NMEA-0183標準。執(zhí)行的信息包括GGA,GLL,GSA,GSV,VTG,RMC,ZDA和GNS信息。NMEA信息輸出有如下句子構造：$aaccc,c--c*hh<CR><LF>句子構造的詳細內(nèi)容在表1中予以解釋。表1：NMEA句子構造字符格式說明“$〞24句子開場aaccc地址字段“aa〞講話者標識符?！癱cc〞確定句型?！?〞2C字段定界符c--c數(shù)據(jù)語句塊“*〞2A校驗和分隔符hh校驗和字段<CR><LF>0D0A句子完畢〔回車，換行〕表2：接收器NMEA信息的綜述$GPGGA接收器的時間、位置、和定位相關數(shù)據(jù)$GPGLL位置、時間及定位狀態(tài)$GNGSA$GPGSA$BDGSA用于代表定位衛(wèi)星的標識符。當使用多個衛(wèi)星系統(tǒng)于定位方案時，$GNGSA句子是每個衛(wèi)星系統(tǒng)的輸出。當只有GPS衛(wèi)星用于定位時，一個$GPGSA句子是輸出。當只有北斗衛(wèi)星時，一個$BDGSA句子是輸出。$GPGSV$BDGSV關于仰角、方位角和載噪比的衛(wèi)星信息：$GPGSV用于GPS衛(wèi)星，$BDGSV用于北斗衛(wèi)星。$GPRMC時時間、日期、位置、航向與速度數(shù)據(jù)$GPVTG航向和相對于地的速度$GPZDA協(xié)調(diào)世界時、日期、月、年、時區(qū)GGA–全球定位系統(tǒng)定位數(shù)據(jù)GPS接收器的時間、位置和定位相關數(shù)據(jù)。格式：$--GGA,hhmmss.ss,llll.lll,a,yyyyy.yyy,a,*,uu,v.v,w.w,M,*.*,M,,zzzz*hh<CR><LF>字段名稱說明hhmmss.ss協(xié)調(diào)世界時(UTC)時間在*個位置采用hhmmss.sss格式的協(xié)調(diào)世界時時間(000000.000~235959.999)llll.lll緯度采用ddmm.mmmm格式的緯度。前導零是插入的。aN/S指示符‘N’=北,‘S’=南yyyyy.yyy經(jīng)度采用ddmm.mmmm格式的經(jīng)度。前導零是插入的。aE/W指示符'E'=東,'W'=西*GPS質(zhì)量指示符GPS質(zhì)量指示符0:不能提供定位1:定位有效,SPS模式2:定位有效,微分GPS模式3:GPSPPS模式,定位有效4:實時動態(tài).采用固定整數(shù)RTK模式的系統(tǒng)5:浮置RTK.采用RTK模式的衛(wèi)星系統(tǒng)，浮置整數(shù)6:估計的(推測航行法)模式7:手動輸入模式8:仿真模式uu使用的衛(wèi)星使用衛(wèi)星的數(shù)量(00~24)v.v水平精度因子水平精度因子(00.0~99.9)w.w高度平均海拔高度〔單位：米〕(-9999.9~17999.9)*.*大地水準面間距單位：米zzzzDGPS站標識符差分基準站標識符，0000~1023當DGPS不用時，標識符無效。hh校驗和GLL–地理位置–緯度/經(jīng)度飛船位置的緯度與經(jīng)度、定位時間、狀態(tài)格式：$--GLL,llll.lll,a,yyyyy.yyy,b,hhmmss.sss,A,a*hh<CR><LF>字段名稱說明llll.lll緯度采用ddmm.mmmm格式的緯度。前導零是插入的。aN/S指示符‘N’=北,‘S’=南yyyyy.yyy經(jīng)度采用ddmm.mmmm格式的經(jīng)度。前導零是插入的。bE/W指示符'E'=東,'W'=西hhmmss.sss協(xié)調(diào)世界時(UTC)時間在*個位置采用hhmmss.sss格式的協(xié)調(diào)世界時時間(000000.000~235959.999)A狀態(tài)A=數(shù)據(jù)有效,V=數(shù)據(jù)無效hh校驗和GSA–GNSSDOP和有源衛(wèi)星GPS接收器工作模式，衛(wèi)星用于通過GGA或者GNS句子與DOP數(shù)值報告的航行方案中。格式：$--GSA,a,*,**,**,**,**,**,**,**,**,**,**,**,**,u.u,v.v,z.z*hh<CR><LF>字段名稱說明a模式模式‘M’=手動,強迫工作在2D或者3D模式‘A’=自動,容許自動地切換到2D/3D模式*模式定位模式1=不能提供定位2=2D3=3D**’s衛(wèi)星標識符01至32用于GPS;33至64用于WAAS(PRN-87);161至197用于北斗,(160+BDPRN)。12個衛(wèi)星最大限度地包括在每個GSA句子中。u.u位置精度因子位置精度因子(00.0~99.9)v.v水平精度因子水平精度因子(00.0~99.9)z.z垂直精度因子垂直精度因子(00.0~99.9)hh校驗和GSV–看得見的GNSS衛(wèi)星看得見的衛(wèi)星(SV)的數(shù)目、衛(wèi)星標識、高度、方位角和信號噪聲比數(shù)值。每次最多發(fā)送4個衛(wèi)星。格式：$--GSV,*,u,**,uu,vv,zzz,ss,uu,vv,zzz,ss,…,uu,vv,zzz,ss*hh<CR><LF>字段名稱說明*信息數(shù)目待發(fā)送GSV信息的總數(shù)(1-3)u序號當前GSV信息的序號**看得見的衛(wèi)星看得見的衛(wèi)星的總數(shù)(00~12)uu衛(wèi)星標識01至32用于GPS;33至64用于WAAS(PRN-87);161至197用于北斗,(160+BDPRN)。12個衛(wèi)星最大限度地包括在每個GSA句子中。vv高度衛(wèi)星高度〔單位：度〕(00~90)zzz方位角衛(wèi)星方位角〔單位：度〕(000~359)ss信號噪聲比信號噪聲比〔單位：分貝〕(00~90)當不跟蹤時，信號噪聲比為零。hh校驗和RMC–推薦的最小特殊GNSS數(shù)據(jù)由GNSS導航接收器提供的時間、日期、位置、航向與速度數(shù)據(jù)格式：$--RMC,hhmmss.sss,*,llll.lll,a,yyyyy.yyy,a,*.*,u.u,******,,,v*hh<CR><LF>字段名稱說明hhmmss.sss協(xié)調(diào)世界時(UTC)時間采用hhmmss.sss格式的協(xié)調(diào)世界時時間(000000.000~235959.999)*狀態(tài)狀態(tài)‘V’=導航接收器警告‘A’=數(shù)據(jù)有效llll.lll緯度采用ddmm.mmmm格式的緯度。前導零是插入的。aN/S指示符‘N’=北,‘S’=南yyyyy.yyy經(jīng)度采用ddmm.mmmm格式的經(jīng)度。前導零是插入的。aE/W指示符'E'=東,'W'=西*.*對地速度對地速度(單位：節(jié))(000.0~999.9)u.u對地航向?qū)Φ睾较?單位：度)(000.0~359.9)******UTC(國際協(xié)調(diào)時間)日期定位UTC(國際協(xié)調(diào)時)日期，ddmmyy格式v模式指示符模式指示符‘N’=數(shù)據(jù)無效‘A’=自主模式‘D’=微分模式‘E’=估計的(推測航行法)模式‘M’=手動輸入模式‘S’=仿真模式hh校驗和VTG–對地航向和地面速度實際的對地航向與對地速度。格式：$--VTG,*.*,T,y.y,M,u.u,N,v.v,K,m*hh<CR><LF>字段名稱說明*.*航向?qū)Φ睾较?單位：度)(真實)(000.0~359.9)y.y航向?qū)Φ睾较?單位：度)〔磁力〕(000.0~359.9)u.u速度對地速度(單位：節(jié))(000.0~999.9)v.v速度對地速度(單位：千米/小時)(0000.0~1800.0)m模式模式指示符‘N’=無效‘A’=自主模式‘D’=微分模式‘E’