http://www．smujournal．cn第33卷第3期2012年9月上海海事大学学报JournalofShanghaiMaritimeUniversityVol．33No．3Sept．2012文章编号:1672－9498(201203-0001-04基于北斗二代系统的船载定位终端应士君,王坤,刘卫,邹绪平(上海海事大学商船学院,上海201306摘要:为确保船舶航行安全,利用北斗二代卫星导航技术,设计船载定位终端．该终端以S3C2440ARM处理器和WindowsCE6．0嵌入式系统为核心,以外围电路为辅,采用最小二乘算法,实现船舶的导航定位．通过MATLAB软件对可见卫星数目和水平精度因子进行计算和分析,论证方案的可行性和可靠性,进一步推动北斗船载终端在航行中的应用．关键词:船载定位终端;ARM;WindowsCE6．0;北斗二代系统中图分类号:U666．134;TP277．2文献标志码:AShipbornepositioningterminalbasedonBeidou-2YINGShijun,WANGKun,LIUWei,ZOUXuping(MerchantMarineCollege,ShanghaiMaritimeUniv．,Shanghai201306,ChinaAbstract:Inordertoguaranteetheshipnavigationsafety,theshipbornepositioningterminalwasde-signedbasedontheBeidou-2satellitenavigationsystem．TheS3C2440ARMprocessorandtheWindowsCE6．0embeddedsystemweretakenasthecorepartsoftheterminalwhichisassistedbytheperipheralcircuit．Andtheleastsquarealgorithmwasusedtorealizetheshipnavigationandpositioning．Then,thenumbersofvisiblesatellitesandhorizontaldilutionofprecisionwerecalculatedandanalyzedbyusingtheMATLABsoftware．Theresultsshowthatthedesignisfeasibleandreliable,whichcanfurtherpromotetheapplicationoftheBeidoushipborneterminalintheshipnavigation．Keywords:shipbornepositioningterminal;ARM;WindowsCE6．0;Beidou-2收稿日期:2012-01-09修回日期:2012-05-17基金项目:国家科技支撑计划(2009BAG18B04;国家自然科学基金青年基金(61105097作者简介:应士君(1966—,男,江苏宜兴人,副教授,硕导,博士,研究方向为船舶导航与安全技术,(E-mailsjying@shmtu．edu．cn0引言北斗卫星导航系统(CompassNavigationSatelliteSystem,CNSS是我国正在实施、具有自主知识产权的卫星导航定位系统．该系统由空间段、地面段和各类北斗用户组成,集导航、定位、授时功能于一体;分3个阶段进行建设,分别为北斗一代(区域有源双星定位,已完成、北斗二代(区域无源定位,建设中,记为BD-2、全球覆盖阶段．截至目前共有11颗BD-2卫星在轨,具有覆盖中国及周边地区,24h全天候服务,高强度加密设计,安全、可靠、稳定等特点．随着远洋、内河航运产业发展和船舶通信导航及各类电子控制设备的日益完善,实现对船舶的全方位定位导航,及时掌握船舶在航行中的实际情况,快速了解船舶的动态数据,成为提升船舶管理水平的新标志．[1]因此,基于BD-2的船载定位终端设计,http://www．smujournal．cn对确保船舶的航行安全具有重要意义．在北斗卫星导航系统的发展前景下,国内主要由神州天鸿、北斗星通、东方联星、华力创通等公司从事北斗接收机研发设计,在船舶监控[1]和海洋渔业[2]上均有应用．然而,此类应用主要建立在北斗一代船载接收机的基础上,市面上现存的BD-2接收机主要是少量的测试机、手持机,而成品民用船载机尚在研发阶段．鉴于此,本文设计基于BD-2的船载定位终端,主要有硬件平台搭建、定位解算算法、软件架构设计等几个方面,通过测试实验验证该方法的可行性．1硬件平台搭建该设计中基于ARM和WindowsCE6．0(WINCE6．0的BD-2船载定位终端硬件平台采用模块化设计方法,所有部件尽量采用成熟电子元器件．该系统硬件主要由BD-2导航模块、时钟模块、电源管理模块、数据通信接口和PVT(ARM解算模块等组成．[3]系统硬件结构见图1．图1系统硬件结构BD-2导航模块主要由射频模块、A/D采样模块、基带信号处理模块组成．射频模块分为2个通道,其中一个通道专门将B3频点射频信号变频为中频信号,而另一通道则通过切换方式将B1或者L1频点射频信号变频为中频信号．双通道A/D将模拟中频信号数字化并作为基带信号处理模块信号输入,同时射频模块输出62MHz参考信号,本地时钟信号作为ADC的转换时钟,并且输入至基带信号处理模块作为信号跟踪...
