bd-gps星载定轨接收模块手册.

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1、档号：阶段标记：密级：内部编号：保管期限：页数：10BD/GPS星载定轨接收模块手册10无锡卡尔曼导航技术有限公司10文档修订记录版本修订时间描述V1.02016-12-02文档创建10目录1功能描述11.1产品特性11.2描述12主要技术指标22.1性能指标及电气参数22.2电气接口特性22.2.1CAN总线接口22.2.2PPS接口32.2.3RS232接口42.2.4天线接口43硬件结构53.1前置射频处理单元53.2高动态导航单元53.3联合定位与定轨解算单元63.4自主判决与输出、综合管理单元73.5高可靠电源管理单元74

2、接口94.1节点定义94.2机械尺寸105注意事项105.1静电防护105.2软件升级10105.3软件接口10101功能描述1.1产品特性l封装方式：单板l支持BD2B1和GPSL1频点l冷捕获时间小于2minl定位位置精度≤20m（三轴1σ）l定位速度精度≤0.2m/s（三轴1σ）l定轨位置精度≤10m（三轴1σ）l定轨速度精度≤0.1m/s（三轴1σ）l供电电源5.2Vl功耗≤2Wl工作温度-10℃~45℃1.2描述BD/GPS星载定轨接收模块时无锡卡尔曼导航技术有限公司推出的一款支持BD2B1/GPSL1频点的星载双模定位定

3、轨模块。模块内部集成了高可靠性前置射频处理单元、高动态导航单元、联合定位与定轨解算单元、自主判决与输出综合管理单元、高可靠电源管理单元5大部分，是专门为太空高速场景下设计的高精度、高灵敏度、低功耗的定位定轨和授时解决方案。图1-1模块框图101主要技术指标1.1性能指标及电气参数表2-1性能指标及电气参数参数描述指标备注最小值典型值最大值单位定位精度BD30m三轴1σGPS20m三轴1σ速度精度BD0.3m/s三轴1σGPS0.2m/s三轴1σ定轨精度位置10m三轴1σ速度0.1m/s三轴1σ外推精度位置40m100分钟内速度0.4

4、m/s秒脉冲精度1us数据更新率1Hz冷捕获时间2min灵敏度捕获-144dBm跟踪-159dBm工作电压V5.2V工作电流I580mA串口波特率115200bps串口电平RS232CAN总线波特率500Kbps1.2电气接口特性1.2.1CAN总线接口CAN总线信号特性如下：1）兼容ISO11898标准，遵循CAN2.0B协议；2）最高波特率能达1Mbps，通信时采用500kbps；3）总线差分电压：显性1.5V～3.0V隐性：-500mV～50mV；101）为保证通信接口的可靠性，模块拥有两套完全一致的CAN总线A和CAN总线B

5、，两套总线同时工作，同时发送相同的数据；2）CANH与CANL之间120欧姆匹配电阻可选。CAN总线接口采用NXP公司的扩展工业级PCA82C250T收发器，CAN总线接口电路图如下：图2-1CAN总线接口电路图2-2双路CAN总线示意图1.1.1PPS接口PPS接口信号特性如下：1）秒脉冲为3.3VCOMS电平脉冲信号，下降沿为秒开始。低电平持续时间1±0.1ms；101）输出电流＜24mA。秒脉冲反相器选用SN54LVC14A，供电电压为3.3V，输入端用10K下拉确保上电过程中输出端电平不出现异常，输出端33Ω电阻为阻抗匹配电

6、阻，用以改善输出波形，同时防止短路烧毁SN54LVC14A，秒脉冲接口电路图如下：图2-3PPS接口电路1.1.1RS232接口RS232接口特性如下：1）串口波特率为115200；2）电平标准遵循EIA/TIA-232-F标准；RS232芯片采用工业级的SP3232EEY，其电路图如下：图2-4RS232接口电路1.1.2天线接口模块的天线接口内部采用50Ω阻抗匹配，须接BD2B1/GPSL1双模无源天线，接口为SMA母头。101硬件结构1.1前置射频处理单元射频前置处理单元作为处理BD、GPS导航信号的重要环节，对接收机的灵敏度

7、、抗干扰能力十分重要，射频前置单元作为整个接收机的单点单元，器件的可靠性指标特别关键，因此必须选用符合空间环境使用并经过长期飞行验证的高可靠器件。射频前置处理单元与无源天线连接，对天线接收的微弱导航信号进行带外滤波、低噪声放大和无源功分，为主份和备份导航模块上的各个高动态导航模块提供射频信号。具体组成部分如下图所示：图3-2射频前置单元框图1.2高动态导航单元高动态导航单元主要功能是接收射频前端提供的BD、GPS导航信号，进行下变频处理，输出合适的中频信号，由高动态导航接收芯片完成BD信号、GPS信号的解调/解扩处理，获得导航电文和

8、原始观测数据，并解算出位置速度时间等信息，产生整秒脉冲信号。为满足星载小型化、低功耗、低成本和高可靠要求，高动态导航信号处理单元选用普军等级器件实现，并进行电路单元双备份设计以提高可靠性。该款高动态信号处理单元采用普军级非抗辐照GNS