北斗GPS多模卫星导航模块-

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1、XN647-BD BD/GPS多模卫星导航通用接收机模组产 品 说 明 书功能描述1.1 概述本模块是一款支持BD2 B1/GPS L1频点的双模导航定位模块。模块尺寸为16mm x 12mm x 2.65 mm，采用24pin邮票孔封装。本模块内部具备天线状态检测和天线短路保护功能，支持休眠工作模式。1.2 产品特性 24pin邮票孔封装，尺寸16mm x 12mm x 2.5 mm 支持BD2 B1和GPS L1频点 支持以下三种工作模式1） 单BD2 B1工作模式2） 单GPS L1工作模式3） BD2 B1/GPS L1混合工作模式 内置BD2 B1/GPS L1的LNA（低噪声放大器

2、）。 具有天线状态检测和天线短路保护的功能。 具有备份电源输入接口，支持热启动。 内部自带上电复位电路，并支持用户在使用中对模块进行外部复位。1.3 性能指标表1-1 双模导航定位模块主要性能指标参数描述性能指标备注最小值典型值最大值单位定位精度水平2.5m测速精度速度1m/s首次定位时间TTFF冷启动30s热启动1s重捕获2s灵敏度捕获-148dBm跟踪-165dBm串口输出波特率48009600115200bps默认9600bps数据更新率150Hz工作电压VCC3.03.33.6VV_BCKP1.82.73.6V平均功耗跟踪电流40mA主电源VCC为3.3V温度工作-3070存储-408

3、51.4 应用l 个人定位和导航产品l 车载、船舶定位导航1.5 功能框图和典型应用1.5.1 功能框图图1-1 双模导航定位模块功能框图本双模导航定位模块可对外部BD2 B1/GPS L1有源天线供电，并具有天线状态检测和天线短路保护功能。外部有源天线接收空中卫星信号送给射频芯片，射频芯片内部经LNA放大、混频处理后送到中频滤波器，再经过AD转换成数字中频信号送给基带芯片。基带芯片接收到射频芯片送来的数字中频信号，经过捕获和跟踪、定位解算等一系列算法处理后，通过串口输出NMEA数据并给出1PPS信号。1.5.2 典型应用图1-2 双模导航定位模块典型应用图2 模块接口说明2.1 硬件接口2.

4、1.1 电源模块有两个电源输入管脚（VCC、V-BCK）与两个电源输出管脚（VCC-RF）。其中VCC为模块的工作主电源；V-BCK为模块的备份输入电源，在主电源VCC断电时给RTC电路供电，确保关键信息不丢失，以实现热启动功能，模块内部设计有对备用电源V-BCK的充电电路，推荐外接可充电的电池或大容量电容； VCC-RF输出VCC电压值，可用于天线供电。2.1.2 天线接口模块的天线接口（RFIN管脚）可直接连接BD2 B1/GPS L1双模有源天线。该接口内部采用50阻抗匹配。2.1.3 1PPS信号接口模块第3脚1PPS为秒脉冲信号输出。2.1.4 UART接口串口1在UTC秒边界输出N

5、MEA数据，上位机也可以通过该串口对模块进行工作模式切换。3 机械特性3.1 模块尺寸图3-1外形尺寸3.2 管脚定义图3-2 双模导航定位模块管脚示意图表格3-1 双模导航定位模块管脚定义管脚信号名方向电平标准描述1BOOT_SELO0-3.6V未连接。2NCI0-3.6V未连接31PPSO0-3.6V秒脉冲输出。串口1发送：NMEA数据输出、软件版本升级、状态输出等4,5,6,7NC-未连接8RSTI0-3.6V复位信号输入9VCC-RFO3V3V电源输出10GND-0V地11RFINI/O3.3VRF信号输入，VCC电压输出，由模块对天线进行供电12,13GND00V地14,15,16,

6、17,18,19NC-未连接20,TXDO0-3.6V串口1输出21RXDI0-3.6V串口1接收22VBCKI2.5V-3.6V备用电池输入23VCCI3.0V-3.6V主电源24GND-0V地4 电气和温度特性4.1 焊接温度曲线模块焊接温度曲线和相关说明如图4-1和表4-3所示：图4-1 SMT温度曲线表4-3 SMT温度参数表Profile FeaturePb-Free AssemblyAverage Ramp-up Rate (TSmax to TP)3 /second max.-Temperature Min (TSmax)-Temperature Max (TSmax)-Temp

7、erature Max (tsmin-tsmax)150 200 60-120 secondsTime maintained above:-Temperature (TSL)-Time (tL)217 60-150 secondsPeak-classification Temperature (TP)*260 + 0/-5 *Time within 5of actual Peak Temperature (tP)30* secondsRamp-Down Rate6 /seconds max.Time 25 to Peak Temperature8 minutes max.*Tolerance

8、for peak profile temperature (Tp) is defined as a supplier minimum and a user maximum.*Tolerance for time at peak profile temperature (tp) is defined as a supplier minimum and a user maximum.4.2 其他1）模块的VCC供电电源纹波尽量控制在100mV以内，并且避免电源上有干扰。2）请确保上位机与模块设置的波特率保持一致。3）天线请选用有质量保证的双模有源天线，并确保对天线供电。4）模块焊接时请控制好温度，

9、避免模块损坏。5）为保证模块的热启动功能，请确保备份电源供电正常。附件一NMEA输出说明输出协议支持NMEA-0183标准。执行的信息包括GGA, GLL, GSA, GSV, VTG, RMC, ZDA 和 GNS 信息。NMEA信息输出有如下句子结构：$aaccc,c-c*hh句子结构的详细内容在表1中予以解释。表1：NMEA句子结构字符格式说明“$”24句子开始aaccc地址字段 “aa” 讲话者标识符。“ccc” 确定句型。“,”2C字段定界符c-c数据语句块“*”2A校验和分隔符hh校验和字段0D0A句子结束 （回车，换行）表2：接收器NMEA信息的综述$GPGGA接收器的时间、位置

10、、和定位相关数据$GPGLL位置、时间及定位状态$GNGSA$GPGSA$BDGSA用于代表定位卫星的标识符。当使用多个卫星系统于定位方案时，$GNGSA句子是每个卫星系统的输出。当只有GPS卫星用于定位时，一个$GPGSA句子是输出。当只有北斗卫星时，一个$BDGSA句子是输出。$GPGSV$BDGSV关于仰角、方位角和载噪比的卫星信息：$GPGSV 用于GPS卫星，$BDGSV用于北斗卫星。$GPRMC时 时间、日期、位置、航向与速度数据$GPVTG航向和相对于地的速度$GPZDA协调世界时、日期、月、年、时区GGA 全球定位系统定位数据GPS接收器的时间、位置和定位相关数据。格式：$-G

11、GA,hhmmss.ss,llll.lll,a,yyyyy.yyy,a,x,uu,v.v,w.w,M,x.x,M,zzzz*hh字段名称说明hhmmss.ss协调世界时(UTC)时间在某个位置采用hhmmss.sss格式的协调世界时时间(000000.000 235959.999)llll.lll纬度采用ddmm.mmmm格式的纬度。前导零是插入的。aN/S指示符 N = 北, S = 南yyyyy.yyy经度采用ddmm.mmmm格式的经度。前导零是插入的。aE/W指示符E = 东, W = 西xGPS质量指示符 GPS质量指示符0: 不能提供定位1: 定位有效, SPS模式 2: 定位有效

12、, 微分GPS模式3: GPS PPS模式, 定位有效4: 实时动态. 采用固定整数RTK模式的系统 5: 浮置RTK. 采用RTK模式的卫星系统，浮置整数6: 估计的 (推测航行法) 模式7: 手动输入模式8: 仿真模式 uu使用的卫星使用卫星的数量(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（单位：米）(-9999.9 17999.9) x.x大地水准面间距单位：米zzzzDGPS站标识符差分基准站标识符，0000 1023当DGPS不用时，标识符无效。 hh校验和GLL 地理位置纬度/经度飞船位置的纬度与经度、定位时间、状态格式：$-GLL,l

13、lll.lll,a,yyyyy.yyy,b,hhmmss.sss,A,a*hh字段名称说明llll.lll纬度采用ddmm.mmmm格式的纬度。前导零是插入的。aN/S指示符 N = 北, S = 南yyyyy.yyy经度采用ddmm.mmmm格式的经度。前导零是插入的。bE/W指示符E = 东, W = 西hhmmss.sss协调世界时(UTC)时间在某个位置采用hhmmss.sss格式的协调世界时时间(000000.000 235959.999)A状态A= 数据有效, V= 数据无效hh校验和GSA GNSS DOP和有源卫星GPS接收器工作模式，卫星用于通过GGA或者GNS句子与DOP数

14、值报告的航行方案中。格式：$-GSA,a,x,xx,xx,xx,xx,xx,xx,xx,xx,xx,xx,xx,xx,u.u,v.v,z.z*hh字段名称说明a模式模式 M = 手动, 强迫工作在2D或者3D 模式A = 自动, 容许自动地切换到2D/3D模式x模式定位模式1 = 不能提供定位2 = 2D 3 = 3Dxxs卫星标识符01 至 32 用于 GPS; 33至64 用于 WAAS (PRN - 87); 161至 197用于北斗, (160 + BD PRN)。12个卫星最大限度地包括在每个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

15、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校验和GSV 看得见的GNSS卫星看得见的卫星(SV)的数目、卫星标识号码、高度、方位角和信号噪声比数值。每次最多发送4个卫星。格式：$-GSV,x,u,xx,uu,vv,zzz,ss,uu,vv,zzz,ss,uu,vv,zzz,ss*hh字段名称说明x信息数目待发送GSV信息的总数(1-3)u序号当前GSV信息的序号 xx看得见的卫星看得见的卫星的总数(00 12)uu卫星标识号码01 至 32 用于 GPS; 33至64 用于 WAAS (PRN - 87); 161至 197用于北斗, (160 + B

16、D PRN)。12个卫星最大限度地包括在每个GSA句子中。vv高度卫星高度 （单位：度）(00 90) zzz方位角卫星方位角（单位：度）(000 359 ) ss信号噪声比信号噪声比（单位：分贝）(00 90)当不跟踪时，信号噪声比为零。hh校验和 RMC 推荐的最小特殊GNSS数据由GNSS导航接收器提供的时间、日期、位置、航向与速度数据格式：$-RMC,hhmmss.sss,x,llll.lll,a,yyyyy.yyy,a,x.x,u.u,xxxxxx,v*hh字段名称说明hhmmss.sss协调世界时(UTC)时间采用hhmmss.sss格式的协调世界时时间(000000.000 23

17、5959.999)x状态状态V = 导航接收器警告A = 数据有效llll.lll纬度采用ddmm.mmmm格式的纬度。前导零是插入的。aN/S指示符 N = 北, S = 南yyyyy.yyy经度采用ddmm.mmmm格式的经度。前导零是插入的。aE/W指示符E = 东, W = 西x.x对地速度对地速度(单位：节)(000.0 999.9)u.u对地航向对地航向(单位：度) (000.0 359.9)xxxxxxUTC(国际协调时间)日期定位UTC(国际协调时)日期，ddmmyy格式v模式指示符模式指示符N = 数据无效A =自主模式D = 微分模式E =估计的 (推测航行法) 模式M =

18、 手动输入模式S = 仿真模式hh校验和VTG 对地航向和地面速度实际的对地航向与对地速度。格式：$-VTG,x.x,T,y.y,M,u.u,N,v.v,K,m*hh字段名称说明x.x航向对地航向(单位：度) (真实)(000.0 359.9)y.y航向对地航向(单位：度) （磁力）(000.0 359.9)u.u速度对地速度(单位：节) (000.0 999.9)v.v速度对地速度(单位：千米/小时) (0000.0 1800.0)m模式模式指示符N =无效A =自主模式D = 微分模式E =估计的 (推测航行法) 模式M = 手动输入模式S = 仿真模式hh校验和ZDA 时间和日期UTC(

19、国际协调时)、日期、月、年和当地时区格式：$-ZDA,hhmmss.sss,dd,mm,yyyy,xx,yy*hh字段名称说明hhmmss.sssUTC(国际协调时)时间采用hhmmss.sss格式的协调世界时时间(000000.000 235959.999)ddUTC(国际协调时)日期01 至 31mmUTC(国际协调时)月01 至 12yyyyUTC(国际协调时)年4位数年号xx当地时区小时00 至 +-13yy当地时区分00 至 +59hh校验和沁园春雪北国风光， 千里冰封， 万里雪飘。望长城内外，惟余莽莽；大河上下，顿失滔滔。山舞银蛇， 原驰蜡象， 欲与天公试比高。须晴日， 看红装素裹

20、，分外妖娆。江山如此多娇， 引无数英雄竞折腰。惜秦皇汉武，略输文采；唐宗宋祖，稍逊风骚。一代天骄，成吉思汗，只识弯弓射大雕。俱往矣，数风流人物， 还看今朝。 克出师表两汉：诸葛亮先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚以

21、为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰“能”，是以众议举宠为督：愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。 亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。先帝在时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也。臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。受命以来，夙夜忧叹，恐托付不效，以伤先帝之明；故五月渡泸，深入不毛。今南方已定，兵甲已足，当奖率三军，北定中原，庶竭驽钝，攘除奸凶，兴复汉室，还于旧都。此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。至于斟酌损益，进尽忠言，则攸之、祎、允之任也。愿陛下托臣以讨贼兴复之效，不效，则治臣之罪，以告先帝之灵。若无兴德之言，则责攸之、祎、允等之慢，以彰其咎；陛下亦宜自谋，以咨诹善道，察纳雅言，深追先帝遗诏。臣不胜受恩感激。今当远离，临表涕零，不知所言。