一種設備定位定向裝置的制作方法

本實用新型涉及定位、定向技術領域，具體涉及一種設備定位定向裝置。

背景技術：

隨著社會的發展和人們生活水平的提高，各種新型設備不斷出現并對人們的工作生活產生了深遠的影響。同時，隨著設備智能化程度的提高，人們對設備的精準定位的需求空前高漲，如大型生產設備操作、汽車精準導航、室內定位、無人機等都要求設備能夠實時獲取高精度的位置信息。雖然目前已有一些高精度的設備定位定向裝置，如司南M600等，但這些裝置價格高昂、體積龐大、零部件較多、安裝維護復雜、穩定性較差。同時這些裝置對汽車等應用場景的優化不足，安裝過程往往需要對設備進行改裝，容易對設備造成損壞，無法滿足人們對設備定位的需求。

具體來說，在當前的設備定位定向裝置中：第一，GPS天線和定位定向主板往往為分離式設計，采用線纜連接，天線置于設備頂部而主板置于設備內部或下部，連接不便，集成度低；第二，設備往往沒有考慮設備內部的供電問題，需要對設備進行改裝，從設備內置電源，如車輛電瓶取電，供電線路復雜，安裝不便；第三，設備需要加裝電臺或其他無線通訊設備接收GPS基站差分數據，電臺天線置于設備頂部，電臺與主板連接，線路復雜；第四，設備部件之間連接復雜，為布線方便需要對設備進行鉆孔、改造線路，從而對設備造成一定程度的破壞；第五，設備部件太多，降低了設備的穩定性和可靠性。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于針對現有技術的缺陷和不足，提供一種結構簡單，設計合理、使用方便的設備定位定向裝置，只需在設備上安裝主要和次要子設備并連接必要的線纜即可。設備結構簡單，成本低，安裝方便，后期維修維護容易，極大地提高了工作效率。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：裝置由多個定位定向子裝置組成，且子裝置安裝于設備不同位置。

進一步地，定位定向子裝置分為主要和次要兩種子裝置。

進一步地，主要定位定向子裝置由裝置外殼A、定位天線及接口A、主控板、電源以及線纜A、隔離板A組成。

進一步地，主要定位定向子裝置的主控板由主控芯片、定位定向板卡、電源模塊和網絡模塊和相關接口組件組成。

進一步地，主要定位定向子裝置的主控芯片分別與定位定向板卡、電源模塊和網絡模塊連接。

進一步地，次要定位定向子裝置由裝置外殼B、定位天線及接口B、網絡模塊、電源以及線纜B、隔離板B組成。

進一步地，主要和次要定位定向子裝置內的定位天線通過線纜相連。

進一步地，主要和次要定位定向子裝置可通過磁鐵、雙面膠等方式固定在設備上。

進一步地，裝置的主要、次要子裝置通過內置的磁鐵或雙面膠等方式固定在設備頂部左右兩側。

其中主要子裝置外殼內頂部設置有主GNSS天線，主GNSS天線下方設置有金屬隔離板A，金屬隔離板A下方設置有主控制板。主要子裝置外殼側面下部設置有五芯電源接口和主天線接口。主要子裝置的主控制板包括主控制芯片、定位定向板卡、串口WIFI模塊、MEMS芯片、電源模塊、CAN網絡接口。主控制芯片分別與定位定向板卡、串口WIFI模塊、MEMS芯片、電源模塊、CAN網絡接口電連接。

次要子裝置外殼內頂部設置有副GNSS天線，副GNSS天線下方設置有金屬隔離板B，金屬隔離板B下方設置有3G/4G路由器；次要子裝置外殼側面下部設置有12V的二芯電源接口和副天線接口。

主天線接口與副天線接口使用電纜相連。

主要子裝置內五芯電源接口中，二芯的接口是12V供電接口，另外二芯接口連接設備自身網絡，另外一芯接口空置。

采用上述結構后，本實用新型有益效果為：本實用新型所述的一種設備定位定向裝置，它通過在設備頂部左右兩側分別安裝主要和次要子裝置來實現高精度定位，具有結構簡單，成本低，安裝方便，后期維修維護容易，極大地提高了工作效率。

【附圖說明】

此處所說明的附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分，但并不構成對本實用新型的不當限定，在附圖中：

圖1是本實用新型的定向主要子裝置組件的結構示意圖；

圖2是本實用新型的定向次要子裝置組件的結構示意圖

圖3是本實用新型中的主控制板的結構示意圖。

附圖標記說明：

1、主GNSS天線；2、副GNSS天線；3、主要子裝置外殼；4、定位定向板卡；5、MEMS芯片；6、CAN網絡接口；7、串口WIFI模塊；8、主控制板；9、次要子裝置外殼；10、金屬隔離板A；11、五芯電源接口；12、主天線接口；13、磁鐵；14、金屬隔離板B；15、3G/4G路由器；16、副天線接口。

【具體實施方式】

下面將結合附圖以及具體實施例來詳細說明本實用新型，其中的示意性實施例以及說明僅用來解釋本實用新型，但并不作為對本實用新型的限定。

如圖1-圖3所示，本具體實施方式所述的一種實時高精度車輛定位定向裝置，包括安裝在設備不同位置的定位定向子裝置等部件。

主要子裝置組件包括外殼3，外殼3內頂部設置有主GNSS天線1，主GNSS天線1下方設置有金屬隔離板A10，金屬隔離板A10下方設置有主控制板8。外殼3側面下部設置有五芯電源接口11和主天線接口12。

主要子裝置內主控制板8包括主控制芯片、定位定向板卡4、串口WIFI模塊7、MEMS芯片5、電源模塊、CAN網絡接口6。主控制芯片分別與定位定向板卡、串口WIFI模塊、MEMS芯片、電源模塊、CAN網絡接口電連接。

次要子裝置組件包括外殼9，外殼9內頂部設置有副GNSS天線2，副GNSS天線2下方設置有金屬隔離板B14，金屬隔離板B14下方設置有3G/4G路由器15。外殼9側面下部設置有12V的二芯電源接口和副天線接口16。

主天線接口12與副天線接口16使用電纜相連。

外殼3、外殼9的底部均設置有磁鐵13；

作為本實施例的一種優選，所述主盒殼3、副盒殼9均為圓柱形。

作為本實施例的一種優選，所述五芯電源接口11中，二芯的接口是12V供電接口，另外二芯接口連接教學汽車的CAN網絡，另外一芯接口空置。

本實施例中，定向主天線盒組件包括外殼，外殼內安裝有主GNSS天線、主控制板、五芯電源接口和主天線接口。

主控制板集成以下模塊：主控制芯片：STM32F407芯片、定位定向板卡：K528板卡、串口wifi模塊、MEMS芯片：MPU9250芯片、電源模塊、can網絡接口。

其中：

1)主GNSS天線：天線用于接收衛星信號，將信號傳輸到gps定位板卡。定位只需要一根天線，定向需要兩根天線。

2)K528定位定向板卡:通過天線接收衛星信號，進行計算，輸出定位定向結果。在高精度定位領域，k528還需要接入差分源數據。

3)主控制芯片STM32F407:主控制芯片，完成各個模塊的通訊與控制。具體如下：完成k528與串口wifi模塊的供電控制；完成k528輸出數據的接受與轉發；接收并提供k528差分源數據；完成加速度和陀螺儀數據的獲取；計算慣性導航結果；接入車輛can網絡，獲取車輛數據。

4)串口wifi模塊：實現串口與wifi數據的透傳。完成gps差分數據的接收；完成主控芯片數據的實時上傳。串口wifi模塊共有兩路串口，都與主控制芯片連接，在網絡中，模塊作為客戶端，主動連接服務器，將數據實時上傳。

串口一：主控制芯片將定位定向數據，車輛狀態數據，慣性導航數據發送到串口一，此模塊將數據通過wifi網絡發送到接入局域網的上位機。

串口二：模塊從通過3G/4G路由器訪問公網服務器，獲取差分源數據，將差分源數據通過串口二發送到主控制芯片，主控制芯片再轉發到k528板卡。

5)Mems芯片：MPU9250芯片，完成三軸加速度、三軸陀螺儀、三軸地磁的測量，并可將數據傳輸到主控芯片。MPU9250通過I2C接口與主控制芯片連接，主控制芯片獲取其三軸加速度數據，三軸陀螺儀數據，三軸地磁數據。

6)電源模塊(電源系統)：設備使用12V電壓供電，電壓接入之后，通過TPS563200電源芯片轉為3.7V，然后再通過TPS62046轉換為3.3V為k528供電，通過TPS73733轉換為3.3V為串口wifi模塊供電，通過TPS73733轉換為3.3V為主控芯片(stm32F407供電)，MPU9250等其他芯片供電。其中，k528和串口wifi模塊的供電可通過主控制芯片引腳電平高低控制，從而實現功耗管理。

7)Can網絡接口：汽車can網絡通過SN65HVD230接入主控制芯片，實現主控制芯片獲取can網絡數據，獲取車輛狀態

本實施例中，定向副天線盒組件包括副盒殼，副盒殼內安裝有副GNSS天線、3G/4G路由器、12V的二芯電源接口和副天線接口。

其中：3G/4G路由器：作為熱點，組建接收上位機、串口wifi模塊的局域網，并通過3G/4G完成外部網絡的訪問。

本實施例所述的一種車輛智能定位定向裝置，它通過在設備頂部左右兩側分別安裝主要和次要子裝置來實現高精度定位，具有結構簡單，成本低，安裝方便，后期維修維護容易，極大地提高了工作效率。

以上所述僅是本實用新型的較佳實施方式，故凡依本實用新型專利申請范圍所述的構造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本實用新型專利申請范圍內。